UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO -...

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

“Trabajo de grado previo a la obtención del Título de

Ingeniero Civil”

TRABAJO DE GRADUACIÓN

Título del proyecto:

EVALUACIÓN FUNCIONAL, PARA EL ANÁLISIS DE DOS

ALTERNATIVAS DE DISEÑO DEL PUENTE VEHICULAR SOBRE LA

QUEBRADA EL BUNQUE.

RIOBAMBA – ECUADOR 2014.

Autores: Enríquez Torres Willington Leodan.

Quintuña Lopez Sergio Mauricio.

Director: Ing. Paredes Peñaherrera Oscar Efren.

Riobamba – Ecuador

AÑO

2014

i

Los miembros del Tribunal de Graduación del proyecto de

investigación de título:

EVALUACIÓN FUNCIONAL, PARA EL ANÁLISIS DE DOS

ALTERNATIVAS DE DISEÑO DEL PUENTE VEHICULAR SOBRE LA

QUEBRADA EL BUNQUE. RIOBAMBA – ECUADOR 2014.

Presentado por:

Enríquez Torres Willington Leodan.

Quintuña Lopez Sergio Mauricio.

Y dirigida por:

Ing. Paredes Peñaherrera Oscar Efren.

Una vez escuchada la defensa oral y revisado el informe

final del proyecto de investigación con fines de

graduación escrito en la cual se ha constatado el

cumplimiento de las observaciones realizadas, remite la

presente para uso y custodia en la biblioteca de la

Facultad de Ingeniería de la UNACH.

Para constancia de lo expuesto firman:

Ing. Velásquez Víctor ……………………………………

Presidente del Tribunal Firma

Ing. Paredes Oscar ……………………………………

Director del Proyecto Firma

Ing. Martínez Alexis ……………………………………

Miembro del Tribunal Firma

ii

AUTORIA DE LA INVESTIGACIÓN

“La responsabilidad del

contenido de este Proyecto

de Graduación, nos

corresponde exclusivamente

a: Enríquez Torres

Willington Leodan,

Quintuña Lopez Sergio

Mauricio e Ing. Paredes

Peñaherrera Oscar Efren

Director del Proyecto; y

el patrimonio intelectual

de la misma a la

Universidad Nacional de

Chimborazo.”

iii

AGRADECIMIENTO.

A Dios, que me ha

prestado aliento en

todo momento.

A la vida por

permitirme

compartir, brindar

momentos y grandes

experiencias.

A mis padres por su

grandioso ejemplo y

sacrificio.

A mis profesores que

como lumbre siempre

me supieron guiar.

A mis amigos y sus

familias que muchas

veces han sido como

mi segundo hogar.

SERGIO Q.

Al creador, que me

dio la vitalidad y

caminos para llegar

a mi objetivo.

A mis padres por la

confianza que

depositan en mí, ya

que sin ellos el

camino hubiese sido

más forzoso sin su

apoyo.

A mis profesores que

supieron dictar las

cátedras para llevar

su conocimiento a

cada uno de

nosotros.

WILLINGTON E.

iv

DEDICATORIA.

A mi Creador.

Con todo el inmenso

amor y cariño, dedico

este trabajo al ser que

me dio la vida Martha

Lopez.

A mi padre Jorge

Quintuña por confiar,

creer y encaminarme

para ser un buen ser

humano.

SERGIO Q

A mi Dios.

Dedico este trabajo a

mi madre Flor Torres y

mi padre Holger Mariño

por ser ejemplo y saber

inculcarme buenos

valores a través de

estos años.

WILLINGTON E.

v

ÍNDICE GENERAL.

1. RESUMEN (ESPAÑOL / INGLES). ....................... v

1.1 RESUMEN. ................................................................................................................ 1

1.2 SUMMARY ................................................................ ¡Error! Marcador no definido.

2. INTRODUCCIÓN. ..................................... 3

3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. ........................... 4

3.1. Configuración de la subestructura. ........................................................................... 4

3.2. Erosión. .................................................................................................................... 4

3.3. Sistematización del problema. ................................................................................. 5

3.4. TABLEROS Y SISTEMAS DE PISOS PARA PUENTES DE CARRETERA: .......... 6

3.4.1. Clasificación. ...................................................................................................... 6

3.4.1.1 Tableros con refuerzo principal paralelo al tráfico. ......................... 6

3.4.1.2 Tableros con refuerzo principal perpendicular al tráfico. ............... 6

3.4.1.3 Tableros con refuerzo principal en dos direcciones

perpendiculares. .......................................................................................... 6

3.5 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO DE PUENTES DE

CARRETERA: ................................................................................................................. 7

3.5.1 CARGAS DE DISEÑO ........................................................................................ 7

3.5.1.1 Carga Muerta (AASHTO Standard, sección 3.3). .............................. 7

3.5.1.2 Carga Viva ......................................................................................... 7

3.5.1.3. Carga Peatonal (AASHTO Standard, sección 3.14) .......................... 8

3.6 COEFICIENTES QUE AFECTAN A LOS ESFUERZOS DE CARGA VIVA. ............ 8

3.6.1 Coeficiente de Impacto CI (AASHTO Standard, sección 3.8.2) ......................... 8

3.6.2 Coeficiente de Distribución DE CARGAS (AASHTO Standard, sección 3.23.1) 8

3.7 SOLICITACIÓN DE CARGA VEHICULAR SOBRE VIGAS. ..................................... 9

3.7.1 Momento ............................................................................................ 9

vi

3.7.2 Corte .................................................................................................... 9

3.8 DISEÑO DE LOSA Y VIGAS. .................................................................................. 10

3.8.1 Tramos intermedios .......................................................................... 10

3.8.2 Tamos en voladizo (AASHTO Standard, sección 3.24.5). .................. 10

3.8.3 Armadura de Repartición (AASHTO Standard, sección 3.24.10.). .... 11

3.8.4 Limitaciones de altura para la superestructura (AASHTO Standard,

sección 8.9.2). ............................................................................................ 12

3.8.5 Ancho del ala en compresión (AASHTO Standard, sección 8.10) ..... 12

3.8.6 Diafragmas o travesaños. (AASHTO Standard, sección 8.12). .......... 12

3.8.7 Armadura mínima. ............................................................................ 13

3.8.8 Corte (ACI 99, Apéndice A, Sección 7.1) ........................................... 13

3.8.9 Esfuerzo de corte tomado por el hormigón (ACI 99, Apéndice A,

Sección 7.4.1) ............................................................................................. 13

3.8.10 Área de refuerzo. (ACI 99, Apéndice A, Sección 7.5.6.2) ................ 13

3.8.11 Límites para el refuerzo de corte (ACI 99, Apéndice A Sección

7.5.5.3) ....................................................................................................... 14

3.9 ESTRIBO EN VOLADIZO DE HORMIGÓN ARMADO. .......................................... 14

3.9.1 Longitudes de apoyo mínimas. ......................................................................... 14

3.9.2 Teoría de Rankine ............................................................................................ 15

3.9.3 Pre-dimensionamiento del estribo. .................................................................. 17

3.9.3.1 Altura del cabezal. .......................................................................... 17

3.9.3.2 Altura de la zapata. ....................................................................... 17

3.9.3.3 Altura de la pantalla. ...................................................................... 17

3.9.3.4 Ancho de la superficie de asiento. ................................................. 18

vii

3.9.3.5 Ancho del cabezal.......................................................................... 18

3.9.3.6 Ancho de la zapata. ........................................................................ 18

3.9.3.7 Ancho del dedo. ............................................................................. 18

3.9.3.8 Ancho del talón. ............................................................................. 18

3.9.3.9 Ancho del asiento de la pantalla. ................................................... 19

3.10 VERIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD DEL PREDISEÑO.

....................................................................................................................................... 19

3.10.1 Estados de Carga. .......................................................................................... 19

3.10.2Factores de Seguridad. ................................................................................... 20

3.10.3 Empuje de tierra del terraplén. ....................................................................... 20

4 METODOLOGÍA. ...................................... 21

4.1TIPODE ESTUDIO. .................................................................................................. 21

4.2POBLACIÓNYMUESTRA......................................................................................... 21

4.3 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES. ............................................................ 22

4.4. PROCEDIMIENTOS. .............................................................................................. 23

4.5. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS. .......................................................................... 24

5 RESULTADOS. ....................................... 26

5.1 INSPECCIÓN Y EVALUACIÓN FUNCIONAL DEL PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA BUNQUE. ................................................................................................. 26

5.1.1 REVISIÓN DE INFORMACIÓN DEL PUENTE: ............................................... 26

5.1.2 Ubicación del Puente. ....................................................................................... 26

5.1.3 DESCRIPCIÓN DEL PUENTE: ........................................................................ 27

5.1.4 ACCIONES PREVIAS A LA INSPECCIÓN DEL PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA BUNQUE: ............................................................................................. 27

5.1.5 DELEGACIÓN PARA TRABAJO DE CAMPO. ................................................ 27

5.1.6 HERRAMIENTAS PARA TRABAJO DE CAMPO. ........................................... 27

5.1.7 Herramientas para trabajo de campo. .............................................................. 28

viii

5.1.8 INSPECCIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA

BUNQUE. ................................................................................................................... 29

5.1.9 Check list del tablero y accesos del Puente ..................................................... 29

5.1.9.1 Descripción y sustentación fotográfica. ......................................... 31

5.1.10 Check list de las vigas. ................................................................................... 32

5.1.10.1 Descripción y sustentación fotográfica. .................................... 33

5.1.11 Check list de los estribos y taludes............................................................... 34

5.1.11.1 Estribo Izquierdo ......................................................................... 34

5.1.11.2 Estribo Derecho. ......................................................................... 35

5.1.11.3 Descripción fotográfica............................................................... 36

5.1.12 Check list de las condiciones de orilla aguas arriba y aguas abajo. .............. 37

5.1.13 EVALUACIÓN GLOBAL DEL PUENTE: ........................................................ 38

5.2 ESTUDIO DEL TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA) DE LA VÍA AL

BARRIO LA VICTORIA EN EL TRAMO QUE CORRESPONDE AL PUENTE SOBRE

LA QUEBRADA BUNQUE............................................................................................. 38

5.2.1 Aforo de Tráfico. ............................................................................................... 38

5.2.2 Sentidos de Circulación Vehicular. ................................................................... 38

5.2.3 Identificación de los Puntos de Aforo ............................................................... 38

5.2.4 Aforo del tráfico promedio diario anual. ............................................................ 39

5.2.5 Características para el TPDA. .......................................................................... 40

5.2.6 Formato de Aforos Vehiculares. ....................................................................... 41

5.2.7 VEHÍCULO DE DISEÑO: .................................................................................. 42

5.2.8 Clasificación De La Vía según El M.T.O.P. ...................................................... 42

5.2.9 CÁLCULO DEL TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL PROYECTADO. ..... 43

5.2.10 Datos Obtenidos del TPDA actual. ................................................................. 43

5.2.11 Diagramas resúmenes de los datos obtenidos del TPDA actual. .................. 43

5.2.12 Resumen del TPDA actual de los días de aforo. ............................................ 44

ix

5.2.13 PROYECCIÓN DEL TPDA ACTUAL A TPDA PROYECTADO. .................... 45

5.2.14 CATEGORIZACIÓN DE LA VÍA. .................................................................... 47

5.2.15 Determinación del ancho de calzada. ............................................................ 47

5.3 ESTUDIO TOPOGRÁFICO DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA BUNQUE. ... 47

5.3.1 INTRODUCCIÓN. ............................................................................................. 47

5.3.2 EQUIPOS PARA LEVANTAMIENTO. .............................................................. 47

5.3.3 PROCEDIMIENTO DE TRABAJO. ................................................................... 49

5.4 ESTUDIO GEOTÉCNICO DE SUELOS DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA

BUNQUE. ...................................................................................................................... 49

5.4.1 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO: ..................................................................... 49

5.4.2 Equipo y Herramientas. .................................................................................... 52

5.4.3 Procedimiento de granulometría por tamizado. ................................................ 52

5.4.3.1 Normas.- Determinación de la granulometría. .............................. 52

5.4.3.2 Granulometría por tamizado. ........................................................ 52

5.4.4 Cálculo y Tabulación de resultados .................................................................. 53

5.4.5 LIMITES DE ATTEMBERG: ............................................................................. 56

5.4.5.1 Definiciones importantes. .............................................................. 57

5.4.5.2 Equipos y Herramientas. ................................................................ 57

5.4.5.3 Procedimientos Límites de Attemberg. ......................................... 58

5.4.5.4 Determinación del límite plástico: ................................................. 58

5.4.5.5. Determinación del límite líquido. ................................................. 59

5.4.5.6 Cálculos y tabulación de resultados: .............................................. 61

5.4.6 DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO: ................................................. 63

5.4.6.1 Equipo y Herramientas. .................................................................. 63

5.4.6.2 Procedimiento del Ensayo. ............................................................ 63

5.4.6.3 Condición saturada superficialmente.- ......................................... 64

x

5.4.6.4 Ensayo gravimétrico para el peso específico: ............................... 65

5.4.6.5 Cálculos y tabulación de resultados: .............................................. 65

5.4.7 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO. ............... 66

5.4.7.1 Equipo y Herramientas. .................................................................. 67

5.4.7.2 Procedimiento. ............................................................................... 68

5.4.7.3 Procedimiento de perforación: ...................................................... 68

5.4.7.4 Ubicación de perforaciones. .......................................................... 71

5.4.7.5 Correlaciones en suelos granulares. .............................................. 71

5.4.7.6 Cálculos y Tabulación de Resultados. ............................................ 74

5.5 INFORME GEOLÓGICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA BUNQUE. ................................................................................................. 74

5.5.1 GEOLOGÍA DE LA ZONA: ............................................................................... 74

5.5.2 Geomorfología. ................................................................................................. 75

5.5.3 Litología. ........................................................................................................... 75

5.5.4 MARCO TECTÓNICO REGIONAL................................................................... 76

5.5.5 RIESGOS NATURALES. .................................................................................. 78

5.6 INFORME HIDROLÓGICO DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA BUNQUE..... 79

5.6.1 ANTECEDENTES. ............................................................................................ 79

5.6.1.1 Aspectos hidrometeorológicos de la cuenca de la Quebrada

Bunque. ...................................................................................................... 79

5.6.2 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS Y CARACTERÍSTICAS

GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DE LA QUEBRADA

BUNQUE. ................................................................................................................... 80

5.6.2.1 Delimitación y área de la cuenca. .................................................. 80

5.6.2.2 Cota alta y baja de la cuenca. ......................................................... 80

5.6.2.3 Perímetro de la cuenca y longitud del cauce ................................. 80

xi

5.6.2.4 Cálculo del coeficiente de forma de Horton (Kf). .......................... 81

5.6.2.5 Cálculo del coeficiente de compacidad (Kc) .................................. 81

5.6.2.6 Cálculo del índice de alargamiento (IA). ......................................... 81

5.6.2.7 Cálculo de la pendiente de la cuenca. ........................................... 82

5.6.3 DETERMINACION EL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA DE LA CUENCA

DE LA QUEBRADA BUNQUE. .................................................................................. 83

5.6.3.1 Tipos de suelos de la cuenca de la Quebrada Bunque .................. 83

5.6.3.2 Coeficiente de escorrentía ............................................................. 84

5.6.3.3 Tabla de Coeficiente de Escorrentía "C” ....................................... 84

5.6.4 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS HIDROLÓGICOS DE LA QUEBRADA

BUNQUE. ................................................................................................................... 85

5.6.4.1 Determinación del caudal máximo. ............................................... 85

5.6.4.2 Lluvia de diseño obtenido de las curvas intensidad-duración –

frecuencia. .................................................................................................. 85

5.6.4.3 Tiempo de Concentración: ............................................................. 86

5.6.4.4 Método para calcular el caudal máximo ........................................ 86

5.6.4.5 Aplicación de la Fórmula de Bürkli-Ziegler. ................................... 86

5.6.4.6 Determinación del caudal mínimo. ................................................ 87

5.6.5 SIMULACIÓN HIDRÁULICA DEL AREA INUNDABLE, USANDO HEC-RAS. 87

5.6.5.1 Datos geométricos. ........................................................................ 88

5.6.5.2 Caudales para diferentes periodos de retorno. ............................. 88

5.6.5.3 Secciones transversales de la Quebrada Bunque. ......................... 89

6 DISCUSIÓN. ........................................ 93

6.1 RESULTADOS DE LA INSPECCIÓN VISUAL Y EVALUACIÓN FUNCIONAL...... 93

6.2 RESULTADOS DEL ESTUDIO DE TRÁFICO Y PROYECCIÓN DE DATOS. 94

xii

6.3 RESULTADOS DEL ESTUDIO TOPOGRÁFICO. ............................................ 94

6.4 RESULTADOS DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO. .............................................. 94

6.4.1 Análisis Granulométrico. ............................................................................... 94

6.5.2 Límites de Attemberg. ....................................................................................... 94

6.5.3 Peso Específico. ............................................................................................... 95

6.5.4 Ensayo de Penetración Estándar ..................................................................... 95

6.5 RESULTADOS DEL ESTUDIO GEOLÓGICO. ................................................. 95

6.6 RESULTADOS DEL ESTUDIO HIDROLOGICO. ............................................. 96

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................... 98

7.1. CONCLUSIONES. .................................................................................................. 98

7.2. RECOMENDACIONES. ....................................................................................... 100

8 PROPUESTA. ....................................... 102

8.1 TÍTULO DE LA PROPUESTA. .............................................................................. 102

8.2 INTRODUCCIÓN. .................................................................................................. 102

8.2.1 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA EL

BUNQUE. ................................................................................................................. 102

8.2.2 ALTERNATIVA uno: PUENTE LOSA SOBRE VIGAS SIMPLEMENTE

APOYADAS CON ESTRIBOS CANTILEVER. ........................................................ 103

8.2.3 ALTERNATIVA dos: PUENTE LOSA SOBRE VIGAS SIMPLEMENTE

APOYADAS CON ESTRIBOS A GRAVEDAD. ....................................................... 103

8.2.4 GENERALIDADES DEL PUENTE. ................................................................ 104

8.3 OBJETIVOS. ......................................................................................................... 104

8.4 FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICO – TÉCNICA. .................................................. 104

8.4.1 MEOMORIA ESTRUCTURAL DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA

BUNQUE. ................................................................................................................. 104

8.4.2 DESAROLLO DE LAS ALTERNATIVAs UNO y dos ...................................... 104

8.4.3 DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA ALTERNATIVA UNO. ..................... 104

8.4.3.1 Diseño de barandas. ..................................................................... 104

xiii

8.4.3.1.1 Fuerzas de diseño para protecciones vehiculares. ............... 105

8.4.3.1.2 Diseño de baranda. ............................................................... 106

8.4.3.1.3. Momento resistente a la flexión alrededor del eje vertical

(Mw). .................................................................................................... 107

8.4.3.1.4. Resistencia a la flexión alrededor de un eje paralelo al eje

longitudinal del puente (Mc): ............................................................... 108

8.4.3.1.5. Longitud crítica de la línea de rotura (Lc) según el patrón de

falla. ...................................................................................................... 109

8.4.3.1.6. Resistencia nominal a la carga transversal Rw: .................... 109

8.4.3.1.7. Transferencia de cortante entre la barrera y la losa. ........... 109

8.4.3.1.8. Diseño a cortante del poste de hormigón de 20x20cm. ...... 110

8.4.3.2 Diseño de tablero. ........................................................................ 111

8.4.3.2.1. Determinación del espesor de la losa (t): ......................... 112

8.4.3.2.2 Determinación del ancho de la viga (b): ............................... 112

8.4.3.2.3 Análisis de cargas: ................................................................. 113

8.4.3.2.4 Momentos interiores por cargas muertas: .......................... 113

8.4.3.2.5 Momentos interiores por carga viva: .................................... 113

8.4.3.2.6 Momento ultimo: .................................................................. 114

8.4.3.2.7 Cálculo del acero de refuerzo por flexión: ............................ 114

8.4.3.2.8 Análisis de los voladizos: ....................................................... 115

8.4.3.2.9 Resumen de momentos últimos y armados del tablero. ...... 119

8.4.3.2.10. Armadura de repartición: ................................................... 119

8.4.3.2.11 Armadura de temperatura: ................................................. 120

xiv

8.4.3.3 DISEÑO DE VIGAS. ........................................................................ 121

8.4.3.3.1 Diseño de vigas interiores. .................................................... 122

8.4.3.3.2 Verificación vigas exteriores. ................................................ 132

8.4.3.4 Diseño de Diafragmas. ................................................................. 137

8.4.3.4.1 Cálculo del Momento en Diafragma ..................................... 138

8.4.3.4.2 Cálculo de la sección del acero.............................................. 138

8.4.3.4.3 Revisión por fuerza cortante. ................................................ 138

8.4.3.4.4 Armado diafragma con sección mínima ................................ 139

8.4.3.5 DISEÑO DE APOYOS DE ELASTOMÉRICOS. ................................... 140

8.4.4 DISEÑO DE LA SUBESTRUCTURA ALTERNATIVA UNO. .......................... 148

8.4.4.1 Selección de tipo de estribo. ........................................................ 149

8.4.4.2 Aspectos hidrográficos. ................................................................ 149

8.4.4.3 Aspectos de riesgo sísmico. ......................................................... 149

8.4.4.4 Altura de estribos. ........................................................................ 149

8.4.4.5 Dimensionamiento del estribo derecho. ..................................... 150

8.4.4.5.1 Longitudes de apoyo mínimas............................................... 150

8.4.4.5.2 Altura del cabezal. ................................................................. 151

8.4.4.5.3 Altura de la zapata................................................................. 151

8.4.4.5.4 Altura de la pantalla. ............................................................. 151

8.4.4.5.5 Ancho de la superficie de asiento. ........................................ 152

8.4.4.5.6 Ancho del cabezal. ................................................................. 152

8.4.4.5.7 Ancho de la zapata. ............................................................... 152

8.4.4.5.8 Ancho del dedo...................................................................... 152

xv

8.4.4.5.9 Ancho del talón. .................................................................... 153

8.4.4.5.10 Ancho del asiento de la pantalla. ........................................ 153

8.4.4.5.11 Dimensiones de la geometría del estribo derecho. ............ 153

8.4.4.6 Dimensionamiento del estribo izquierdo. ................................... 154

8.4.4.6.1 Altura del cabezal. ................................................................. 154

8.4.4.6.2 Altura de la zapata................................................................. 154

8.4.4.6.3 Altura de la pantalla. ............................................................. 155

8.4.4.6.4 Ancho de la superficie de asiento. ........................................ 155

8.4.4.6.5 Ancho del cabezal. ................................................................. 155

8.4.4.6.6 Ancho de la zapata. ............................................................... 155

8.4.4.6.7 Ancho del dedo...................................................................... 156

8.4.4.6.8 Ancho del talón. .................................................................... 156

8.4.4.6.9 Ancho del asiento de la pantalla. .......................................... 156

8.4.4.6.10 Dimensiones de la geometría del estribo izquierdo. .......... 157

8.4.4.7 Verificaciones de las condiciones de estabilidad del pre-diseño. 158

8.4.4.7.1 Estados de Carga. .................................................................. 158

8.4.4.7.2 Factores de Seguridad. .......................................................... 158

8.4.4.7.3 Empuje de tierra del terraplén. ............................................. 159

8.4.4.7.4 Fuerza de frenado. ................................................................ 159

8.4.4.8 Verificaciones de estados de carga en el estribo derecho. ......... 160

8.4.4.8.1 ANÁLISIS DE LOS ESTADOS DE CARGA ESTRIBO DERECHO. .. 171

8.4.4.9 Verificaciones de estados de carga en el estribo izquierdo......... 181

8.4.4.9.1 ANÁLISIS DE LOS ESTADOS DE CARGA ESTRIBO IZQUIERDO. 191

xvi

8.4.4.9.2 Diseño de la zapata estribo izquierdo. .................................. 193

8.4.5 DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA ALTERNATIVA DOS. ..................... 201

8.4.6 DISEÑO DE LA SUBERESTRUCTURA ALTERNATIVA DOS. ..................... 201

8.4.6.1 Dimensionamiento del estribo derecho. ..................................... 201

8.4.6.2 Verificaciones de estados de carga en el estribo derecho. ......... 202

8.4.6.3 Verificaciones de estados de carga en el estribo izquierdo......... 212

8.5 DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA. .................................................................. 223

8.5.1 VOLUMENES DE OBRA. ............................................................................... 224

8.5.1.1 Volúmenes de la Alternativa UNO. .............................................. 224

8.5.1.1 Volúmenes de la Alternativa DOS. ............................................... 224

8.5.2 ANáLISIS DE PRECIOS UNITARIOS. ........................................................... 226

8.5.3 PRESUPUESTOS. ......................................................................................... 242

8.5.3.1 Alternativa Uno. ........................................................................... 242

8.5.3.1 Alternativa Dos. ............................................................................ 243

8.5.4 CRONOGRAMA CON CURVA S. .................................................................. 244

8.5.4.1 Programación de obra de la Alternativa Uno y Dos

respectivamente. ..................................................................................... 244

8.5 DISEÑO ORGANIZACIONAL. ........................................................................ 247

8.7 MONITOREO Y EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA. ......................................... 247

8.8 SÍNTESIS DE LA PROPUESTA. .......................................................................... 249

9 BIBLIOGRAFÍA. .................................... 251

10 APÉNDICES Y ANEXOS. ............................. 253

10.1 ANEXOS PARA ANÁLISIS DE TRÁFICO Y PROYECCIONES. ........................ 253

10.1.1. ANEXO “A”: TIPOS DE VEHÍCULOS: ......................................................... 253

10.1.2 ANEXO “B”: TABLA CLASE DE CARRETERAS SEGÚN EL MTOP.

NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS (2003): ...................... 253

xvii

10.1.3 ANEXO “C”: TABLAS DE CONTEOS VEHICULARES: .............................. 254

10.1.4 ANEXO “D”: TABLA DE VALORES DE DISEÑO PARA CARRETERAS: .. 261

10.1.5 ANEXO “E”: TABLA TASA DE CRECIMIENTO VEHICULAR PARA

CHIMBORAZO ......................................................................................................... 262

10.2 ANEXO TOPOGRÁFICO. ................................................................................... 263

10.2.1 ANEXO “F” LIBRETA DE CAMPO. .............................................................. 263

10.3 ANEXOS ESTUDIO GEOTÉCNICO DE SUELOS ............................................. 270

10.3.1 ANEXOS GRANULOMETRÍA: ..................................................................... 270

10.3.1.1 ANEXO “G”: FOTOGRAFÍAS: ...................................................... 270

10.3.1.2 ANEXO “I”: CLASIFICACIÓN SUCS: ............................................. 271

10.3.1.3 ANEXO “J”: CLASIFICACIÓN DE SUELOS SEGÚN AASHTO: ........ 271

10.3.2 ANEXOS LÍMITES DE ATTEMBERG: ......................................................... 271

10.3.2.1 ANEXO “H”: FOTOGRAFÍAS: ...................................................... 271

10.3.3 ANEXOS PESO ESPECÍFICO: .................................................................... 273

10.3.3.1 ANEXO “I”: FOTOGRAFÍAS: ........................................................ 273

10.3.4 ANEXOS ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR: ................................ 273

10.3.4.1 ANEXO “J”: FOTOGRAFÍAS:........................................................ 273

10.3.5 ANEXO “K”: RESUMEN ESTUDIO GEOTÉCNICO ..................................... 275

10.4 ANEXOS ESTUDIO GEOLÓGICO. .................................................................... 275

10.4.1 Anexo “L”. Geología en la Provincia de Chimborazo ................................... 275

10.4.2 Anexo “M”. Esquema de límites de placas para Ecuador ............................ 275

10.4.3 Anexo “N”. Fallas y pliegues cuaternarios de Ecuador y regiones oceánicas

adyacentes ............................................................................................................... 276

10.4.4 Anexo “O”. Modelo digital de elevaciones realizado a partir de las curvas de

nivel obtenidas en el levantamiento topográfico del sector del puente sobre la

Quebrada Bunque .................................................................................................... 278

10.5 ANEXOS ESTUDIO HIDROLÓGICO. ................................................................. 278

xviii

10.5.1 Anexo “P”: Carta Topográfica. ...................................................................... 278

10.5.2 Anexo “Q”: Área y Perímetro de la cuenca y Longitud del cauce. ............... 280

10.5.3 Anexo “R”: Longitud máxima de la cuenca y Ancho máximo de la cuenca. 281

10.5.4 Anexo “S”: Cálculo pendiente de la cuenca. Intersecciones de las curvas de

nivel con las líneas horizontales y verticales. .......................................................... 281

10.5.5 Anexo “T”: Mapa de suelos de la Ciudad de Riobamba emitidos por el

MAGAP .................................................................................................................... 282

10.5 PLANOS. ............................................................................................................. 283

xix

ÍNDICE DE TABLAS.

Tabla 1. Alturas mínimas recomendadas para elementos de

altura constante. ................................... 12

Tabla 2: Longitudes de apoyo mínimas (N). ........... 14

Tabla 3: Operacionalización de Variables. ........... 22

Tabla 4: Asignación de elementos del puente a

inspeccionar. ....................................... 27

Tabla 5. Herramientas necesarias para la inspección . 28

Tabla 6. Calificación para cada tipo de condición del

puente. ............................................. 29

Tabla 7: Check list tablero y accesos del puente .... 29

Tabla 8: Descripción y sustentación fotográfica tablero

y accesos del puente. ............................... 31

Tabla 9: Check List Vigas ........................... 32

Tabla 10: Descripción y sustentación fotográfica Vigas

.................................................... 33

Tabla 11. Check List Estribos Izquierdo y taludes .. 34

Tabla 12. Check List Estribos Derecho y taludes. ... 35

Tabla 13. Descripción y sustentación fotográfica

estribos ............................................ 36

Tabla 14. Tabla resumen del tráfico de los días de

aforo. .............................................. 43

Tabla 15: Estación de conteo 1. Volumen de Tráfico

Diario. ............................................. 44

Tabla 16: Resumen del tráfico observado. ............ 45

Tabla 17: Resumen de los distintos tráficos necesarios

para calcular el TPDA del proyecto. ................. 46

Tabla 18: Sistemas de Clasificación de Suelos. ...... 49

Tabla 19: Granulometría Perforación Margen Derecho .. 53

xx

Tabla 20: Coeficientes de Uniformidad y curvatura

Perforación Margen Derecho .......................... 54

Tabla 21: Granulometría Perforación Margen Izquierdo 54

Tabla 22: Coeficientes de Uniformidad y curvatura

Perforación Margen Derecho .......................... 55

Tabla 23: Contenido de humedad. Ensayo límite líquido.

Perforación margen derecho. ......................... 61

Tabla 24: Contenido de humedad. Ensayo límite plástico.

Perforación margen derecho .......................... 61

Tabla 25: Número de Golpes. Límite Líquido. Perforación

margen derecho ...................................... 61

Tabla 26: Índice de Plasticidad. Perforación margen

derecho. ............................................ 62


Perforación margen izquierdo. ....................... 63

Tabla 28: Peso específico Suelo Margen izquierdo. ... 65

Tabla 29: Peso específico Suelo Margen derecho. ..... 65

Tabla 30: Relación entre el grado de Compacidad, Ángulo

de fricción Interna y el Número de golpes del SPT. . 66

Tabla 31: Relación entre la consistencia, Resistencia a

la compresión simple y el Número de golpes del SPT. 67

Tabla 32: Relación de Compacidad. ................... 72

Tabla 33: Ensayo SPT y Esfuerzo Admisible del Suelo.

Margen Izquierdo .................................... 74

Tabla 34: Ensayo SPT y Esfuerzo Admisible del Suelo.

Margen Derecho ...................................... 74

Tabla 35: Intensidad de sismos en Escala de Mercalli 77

Tabla 36: Tipos de Suelos en la cuenca de la Quebrada

Bunque. ............................................. 83

Tabla 37: Coeficientes de Escorrentía. .............. 84

xxi

Tabla 38: Intensidad de lluvia para cada período de

retorno ............................................. 86

Tabla 39: Niveles de Ensayos para las barandas de

puentes. ........................................... 105

Tabla 40: Resumen de momentos últimos y armados del

tablero. ........................................... 119

Tabla 41: Momentos y Cortantes producidos por la carga

muerta. ............................................ 124

Tabla 42: Impacto (Factor de Mayoración <=30%) ..... 124

Tabla 43: Momentos últimos para diseño Vigas Interiores

................................................... 125

Tabla 44: Armadura por secciones en vigas interiores.

................................................... 126

Tabla 45: Cortantes para carga Muerta Vigas interiores.

................................................... 127

Tabla 46: Cortantes últimas en vigas interiores. ... 127

Tabla 47: Cortante, análisis de retorno ............ 128

Tabla 48: Momentos y Cortantes, por secciones en vigas

exteriores. ........................................ 133

Tabla 49: Armadura de vigas exteriores por secciones.

................................................... 134

Tabla 50: Valores de Cortantes últimas en vigas

externas. .......................................... 134

Tabla 51. Predimensionamiento Apoyo elastomérico ... 140

Tabla 52. Cargas Gravitatorias. .................... 141

Tabla 53: Módulo de deformación transversal del

neopreno. .......................................... 144

Tabla 54: Factor “X” que depende de la temperatura

mínima en el sector ................................ 147

Tabla 55: Longitud mínima de apoyo N (mm). ......... 150

xxii

Tabla 56: Geometría dimensiones preliminares del

Estribo Derecho. ................................... 153

Tabla 57: Geometría dimensiones preliminares del

Estribo Izquierdo. ................................. 157

Tabla 58: Peso y centro de gravedad del estribo. ... 162

Tabla 59: Coeficiente de sitio o de suelo. ......... 163

Tabla 60: Coeficientes sísmicos. ................... 164

Tabla 61: Tabla de resumen de Momentos y Cortante, en

el talón y dedo. ................................... 172

Tabla 62: Resumen de armadura en la pantalla. ...... 181

Tabla 63: Peso y centro de gravedad del estribo

izquierdo. ......................................... 182



Tabla 66: Tabla de resumen de Momento y Cortante del

dedo y talón. ...................................... 193

Tabla 67: Resumen de armado por secciones en la

pantalla. .......................................... 201

Tabla 68: Peso y centros de gravedad del estribo. .. 203



Tabla 71: Peso y centros de gravedad del estribo. .. 214



Tabla 74: Cantidades de Obra; Alternativa Uno. ..... 224

Tabla 75: Cantidades de Obra; Alternativa Dos. ..... 224

Tabla 76: PRESUPUESTO ALTERNATIVA 1. ............... 242

Tabla 77: PRESUPUESTO ALTERNATIVA 2. ............... 243

xxiii

ÍNDICE DE FIGURAS.

Figura 1. Camión Tipo HS20-44 ........................ 7

Figura 2. Longitudes de apoyo mínimas N para puente de

un vano. ............................................ 15

Figura 3. Presión Activa. ........................... 16

Figura 4. Teoría de Rankine. ........................ 17

Figura 5. Ubicación del puente sobre la quebrada Bunque

.................................................... 26

Figura 6. Partes constitutivas del PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA BUNQUE. .................................... 27

Figura 7. Giros Vehiculares Salida .................. 38

Figura 8. Giros vehiculares Ingreso ................. 38

Figura 9. Estación de conteo Vehicular. ............. 39

Figura 10. Formato de Aforos vehiculares ............ 41

Figura 11. Porcentaje de Flujo vehicular diario en la

vía al Barrio La Victoria. .......................... 44

Figura 12. Horas pico del Tráfico Actual. ........... 44

Figura 13. Porcentaje vehicular diario .............. 45

Figura 14: Personal para Levantamiento. ............. 48

Figura 15. GPS GARMIN, GPSMAP 60CX. ................. 49

Figura 16.Curva Granulométrica ...................... 51

Figura 17. Curva Granulométrica Perforación Margen

Derecho ............................................. 54

xxiv

Figura 18. Curva Granulométrica Perforación Margen

Izquierdo ........................................... 55

Figura 19. Estado del Suelo y Límites de Attemberg .. 57

Figura 20. Límite Líquido. Perforación margen derecho.

.................................................... 62

Figura 21. Elementos del equipo del SPT ............. 68

Figura 22. Ubicación perforaciones del ensayo SPT. .. 71

Figura 23. Densidad Relativa – NSPT. ................. 72

Figura 24. Presión Vertical – NSPT. .................. 73

Figura 25. Ubicación perfiles transversales en el

Levantamiento Topográfico. .......................... 88

Figura 26. Ubicación perfiles transversales en HEC

RAS. ................................................ 88

Figura 27. Altura Nivel de Agua en el Perfil

Transversal Aguas Arriba con HEC-RAS, para un periodo

de retorno de 50 años. .............................. 89


Transversal Aguas Abajo con HEC-RAS, para un periodo de

retorno de 50 años. ................................. 90


Transversal del eje del puente con HEC-RAS, para un

periodo de retorno de 50 años. ...................... 91

Figura 30. Perfil Longitudinal Para el caudal máximo en

el periodo de retorno de 50 años. ................... 92

Figura 31. Alternativa PUENTE LOSA SOBRE VIGAS

SIMPLEMENTE APOYADAS CON ESTRIBOS CANTILEVER. ...... 103

Figura 32. Alternativa PUENTE LOSA SOBRE VIGAS

SIMPLEMENTE APOYADAS CON ESTRIBOS A GRAVEDAD. ...... 104

Figura 33. Disposición de barandas en el puente. ... 107

Figura 34. Baranda Tipo. ........................... 107

xxv



Figura 37. Cortante entre .......................... 110

Figura 38. Cortante en Poste. ...................... 111

Figura 39. Armado final de Baranda. ................ 111

Figura 40. Sección trasversal del tablero. ......... 112

Figura 41. Armado transversal del tablero. ......... 115

Figura 42. Diseño Tablero. Análisis Volados. Estado de

Cargas 1. .......................................... 116

Figura 43. Diseño Tablero. Análisis Volados. Estado de

Cargas 2. .......................................... 117

Figura 44. Armado transversal del tablero y volados 119

Figura 45. Armado longitudinal del tablero. ........ 120

Figura 46. Esquema transversal en corte del tablero. 122

Figura 47. Esquema de acción de carga sobre la viga. 123

Figura 48. Esquema de acción de carga viva sobre la

viga. .............................................. 125

Figura 49. Esquema de acción de carga (Esfuerzo

Cortante) sobre la viga (Ida/Retorno). ............. 129

Figura 50. Esquema para cortante crítica. .......... 129

Figura 51. Esquema para cortante critica a 9.029m. . 130

Figura 52. Armado Longitudinal de Viga Interior. ... 131

Figura 53. Corte Transversal Viga Interior. ........ 132

Figura 54. Esquema para verificar el factor de

distribución. ...................................... 132

Figura 55. Esquema para cortante crítico vigas

exteriores ......................................... 135

Figura 56. Esquema para cortante crítico a 9.054m. . 135

Figura 57. Armado Longitudinal de Viga Exterior. ... 137

Figura 58. Corte Transversal Viga Exterior ......... 137

xxvi

Figura 59. Dimensiones Diafragma. .................. 138

Figura 60. Armado Diafragma ........................ 140

Figura 61. Máximo Corrimiento apoyo elastomérico. .. 142

Figura 62. Deformación del espesor del neopreno. ... 145

Figura 63. Curvas de relación entre presión específica

y deformación porcentual. DUREZA 60° SHORE ........ 146

Figura 64: Dimensiones Apoyo Elastomérico .......... 148

Figura 65. Longitudes de apoyo mínima N para puentes de

un solo vano. ...................................... 150

Figura 66. Angulo de esviaje del apoyo. ............ 151

Figura 67. Dimensiones elevación lateral del estribo

derecho. ........................................... 154

Figura 68. Dimensiones elevación lateral del estribo

Izquierdo. ......................................... 158

Figura 69. Modelo de fuerzas que actúan sobre el

estribo derecho. ................................... 161

Figura 70. Distribución de presiones en la cimentación.

................................................... 164

Figura 71. Estado de cargas incluido sismo. ........ 164

Figura 72. Presiones en el suelo. .................. 168

Figura 73. Presión de relleno. ..................... 176


estribo izquierdo. ................................. 181


................................................... 184

Figura 76. Fuerza del sismo + Relleno. ............. 185

Figura 77. Presiones en el suelo. .................. 188

Figura 78. Secciones de análisis y fuerzas actuantes.

................................................... 196

xxvii

Figura 79. Dimensionamiento de un estribo a gravedad.

................................................... 202

Figura 80. Dimensionamiento del estribo derecho. ... 202


estribo derecho. ................................... 203


................................................... 206


Figura 84. Dimensionamiento de un estribo a gravedad.

................................................... 213

Figura 85. Dimensionamiento del estribo derecho. ... 213


estribo derecho. ................................... 214


................................................... 217


Figura 89. Síntesis Alternativa Uno. ............... 249

Figura 90. Síntesis Alternativa Dos. ............... 249

xxviii

1

1. RESUMEN (ESPAÑOL / INGLES).

1.1 RESUMEN.

El transporte terrestre en el Ecuador es el modo más

accesible para la movilidad humana, requerida en las

diversas actividades económicas. La provincia de

Chimborazo no es la excepción, está cuenta con

numerosos puentes, entre estos el puente sobre la

quebrada El Bunque situada en la parroquia Yaruquíes

del cantón Riobamba, dicho puente es de vital

importancia para el transporte de producción agrícola y

de muebles del sector hacia los mercados de la ciudad

de Riobamba; además en los fines de semana hay una gran

afluencia de vehículos por la presencia de un complejo

deportivo existente en el Barrio La Victoria.

Debido que el puente presenta fallas en sus accesos y

además es de un solo carril, provoca que los vehículos

no puedan circular libremente. Dicho proyecto luego de

realizar la evaluación funcional, para así analizar dos

alternativas de diseño del puente vehicular sobre la

quebrada el Bunque. Brindará seguridad a los usuarios

que transitan en este sector, mejorará la movilidad de

los vehículos y el desarrollo económico y social de las

comunidades: La Victoria, San José de Chibunga y San

José del Batán.

2

Since this bridge shows failures in its accesses and

has a single lane, it obstructs the free circulation of

cars. This project after carrying out the functional

evaluation will be useful to analyze two alternatives

for the design of the car bridge over “El Bunque”

gorge. It will provide safety to the users travelling

in this area; it will also improve the mobility of

vehicles and the economic and social development of “La

Victoria”, “San José del Chibunga” and “San José del

Batán” communities.

3

2. INTRODUCCIÓN.

El transporte terrestre en el Ecuador es elmodo más

accesible para la movilidad humana, requerida en las

diversas actividades económicas. La provincia de

Chimborazo no es la excepción, está cuenta con

numerosos puentes, entre estos el puente sobre la

quebrada El Bunque situada en la parroquia Yaruquíes

del cantón Riobamba, dicho puente es de vital

importancia para el transporte de producción agrícola y

de muebles del sector hacia los mercados de la ciudad

de Riobamba; además en los fines de semana hay una gran

afluencia de vehículos por la presencia de un complejo

deportivo existente en el Barrio La Victoria.

Debido que el puente presenta fallas en sus accesos y

además es de un solo carril, provoca que los vehículos

no puedan circular libremente. Dicho proyecto luego de

realizar la evaluación funcional, para así analizar dos

alternativas de diseño del puente vehicular sobre la

quebrada el Bunque. Brindará seguridad a los usuarios

que transitan en este sector, mejorará la movilidad de

los vehículos y el desarrollo económico y social de las

comunidades: La Victoria, San José de Chibunga y San

José del Batán.

4

3. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.

3.1. Configuración de la subestructura.

El estribo con aleros en línea recta, se aplica

generalmente en el cruce de calles, carreteras,

ferrocarril, estos estribos suelen ser macizos y deben

resistir grandes momentos de vuelco, solo deben usarse

en terrenos firmes.

Los estribos con aleros en ángulos se usan para el

cruce de ríos, generalmente las alas no se las corta a

cierta altura todo dependerá del ángulo de deflexión

del ala.

Las aletas oblicuas se emplean en el cruce sobre una

corriente cuando esta sirva para desviar la corriente

tomando en cuenta la socavación.

Los Estribos en “U” si las orillas del rio son

escarpadas (tienen una rampa en el terreno), si es

así, las bases de los muros pueden ir escalonados según

el terreno.

Los Estribos en “T” requieren gran cantidad de

mampostería, se usa cuando existe la necesidad de

construir estribos de gran altura, y especialmente

cuando se apoya en un talud de roca.

3.2. Erosión.

Los estribos y pilares ubicados en el curso del río o

en las llanuras de inundación están expuestos a la

5

erosión. Desafortunadamente, este efecto

esextremadamente complejo de predecir y calcular lo que

lo convierte en el causante de la gran mayoría de los

colapsos de puentes.

Se pueden distinguir tres tipos de erosión.

I. El primer tipo de erosión ocurre en el fondo del

río durante periodos de avenidas o inundación. En

estos periodos, las altas velocidades son capaces

de mover grandes cantidades de materiales,

reduciendo el nivel del fondo. Este efecto se ve

incrementado cauces angostos. Para condiciones

típicas, se puede decir que la erosión es

proporcional al incremento del nivel de agua.

II. El segundo tipo de erosión ocurre en las curvas de

ríos. La erosión se presenta en las riveras

exteriores de las curvas debido a las mayores

velocidades del flujo. En cambio, las riveras

interiores serán sedimentadas producto de las

bajas velocidades. Los estribos ubicados en los

estribos exteriores de las curvas deberán ser

protegidos contra la socavación colocando mallas

geotécnicas o protecciones de concreto o

cimentando los estribos a una profundidad mayor

de la máxima erosión posible.

III. El tercer tipo de erosión es producto de la

obstrucción de los pilares. Esta erosión

localizada depende de muchos factores como la

configuración de los pilares, el ángulo de

inclinación entre el flujo y el pilar, la

contracción del cauce y los escombros depositados

en el fondo.

3.3. Sistematización del problema.

Evaluar una estructura, y la forma en que se está

desempeñando funcionalmente frente los requerimientos

6

básicos de diseño, así como a los fenómenos naturales

que puedan sobrevenir, implica la conexión hacia un

análisis en diversas circunstancias en que se presenten

a lo largo de la vida útil de cada proyecto,

diferenciado e identificando parámetros mínimos que

requieren ser implementados y cuidadosamente manejados,

evitando circunstancias que afecten al usuario.

3.4. TABLEROS Y SISTEMAS DE PISOS PARA PUENTES DE

CARRETERA:

3.4.1. Clasificación.

Para el diseño de tableros de hormigón monolítico,

según las especificaciones AASHTO se pueden aplicar

varios procedimientos y entre ellos los más simples son

el método de diseño empírico para losas de hormigón y

el método de los factores de distribución de carga.

Se distinguen tres tipos de tableros de hormigón

armado:

- Tableros con refuerzo principal paralelo al tráfico.

- Tableros con refuerzo principal perpendicular al

tráfico.

- Tableros con refuerzo principal en dos direcciones

perpendiculares (apoyados en los cuatro lados).

3.4.1.1 Tableros con refuerzo principal paralelo al

tráfico.

Estos tableros generalmente corresponden al caso de los

puentes-losa, utilizados frecuentemente para cubrir

luces pequeñas.

Para su diseño se toma una franja del tablero en la

dirección paralela al tráfico y de ancho especificado

en las normas.

3.4.1.2 Tableros con refuerzo principal perpendicular

al tráfico.

Este tipo de tablero es generalmente el que se utiliza

en puentes con elementos principales longitudinales

como vigas, pórticos, arcos, otros. Para su diseño se

toma una franja del tablero de ancho especificado en la

dirección perpendicular a los elementos principales del

puente.

3.4.1.3 Tableros con refuerzo principal en dos

direcciones perpendiculares.

7

Este tipo de tableros se presenta en los casos en que

el apoyo es perimetral, en los cuatro lados. Para su

diseño se considera un reparto simultáneo de las

solicitaciones en las direcciones paralela y

perpendicular al tráfico y por tanto se analiza una

franja de tablero en cada una de las dos direcciones.

3.5 NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO DE PUENTES

DE CARRETERA:

3.5.1 CARGAS DE DISEÑO

3.5.1.1 Carga Muerta (AASHTO Standard, sección 3.3).

La carga muerta consiste en el peso propio de la

superestructura completa. Incluye el tablero, pasillos,

carpeta de rodado, y accesorios tales como tuberías,

cables, etc. Para este caso se considera el peso del

Hormigón como 2400kg/m3 y como peso del acero 7850

kg/m3.

3.5.1.2 Carga Viva

Para determinar las cargas vivas, se emplea el camión

HS20-44, el cual se presenta a continuación.

Figura1. Camión Tipo HS20-44

Además, estas cargas deben ser amplificadas por los

siguientes factores:

Coeficiente de Impacto (CI)

Coeficiente de Reducción (CR)

Coeficiente de Distribución (CD)

Coeficiente de Mayoración (CM)

8

3.5.1.3. Carga Peatonal (AASHTO Standard, sección 3.14)

La carga móvil peatonal sobre las veredas y sus apoyos

adyacentes, consiste en una carga viva de 415(kg/m2).

Para puentes con luces superiores a 30,50(m), la carga

peatonal está dada por:

Dónde:

P = Carga viva peatonal ≤ 293 (kg/m2)

L = Longitud cargada de la vereda (m)

W = Ancho de la vereda (m)

3.6 COEFICIENTES QUE AFECTAN A LOS ESFUERZOS DE CARGA

VIVA.

3.6.1 Coeficiente de Impacto CI (AASHTO Standard,

sección 3.8.2)

Los esfuerzos provocados por la carga viva vehicular,

deben ser incrementados para incluir los efectos

dinámicos, vibratorios y de impacto.

Este aumento debe ser aplicado en el diseño de la

superestructura, pilares y cepas (Grupo A, indicado en

el apartado 3.8.1.1 de la norma AASHTO Standard), no

así en el diseño de estribos, fundaciones, estructuras

de madera y carga peatonal (Grupo B).

El coeficiente de impacto, se calcula como uno más el

porcentaje de impacto.

Dónde:

L = Longitud en metros de la porción de luz que es

cargada para producir la máxima tensión en el elemento.

Esta depende del miembro y solicitación a analizar.

3.6.2 Coeficiente de Distribución DE CARGAS (AASHTO

Standard, sección 3.23.1)

El coeficiente de distribución es un factor que se

obtiene de un análisis teórico complejo y trata de

interpretar la distribución de las cargas de rueda del

camión sobre las vigas longitudinales.

-Vigas interiores

El momento de flexión debido a la carga vehicular para

cada viga interior, se debe multiplicar por una

fracción de la carga de rueda, que depende del tipo de

calzada, el tipo de viga y el número de vías de

tránsito.

9

La fracción de la carga de rueda, llamada también

coeficiente de distribución, está determinada por la

Tabla 3.23.1 de la norma AASHTO Standard.

Para calzada y vigas T de hormigón armado, el

coeficiente de distribución que entrega la norma es:

Dónde:

S = Separación entre ejes de vigas (m)

- Vigas Exteriores

La carga muerta sobre las vigas exteriores del puente,

debe ser aquella porción de calzada sostenida por

estas. Veredas, barandas y pavimento, si se instalaron

después de que la losa haya fraguado, pueden ser

distribuidos equitativamente sobre las vigas.


cada viga exterior, se debe multiplicar por una

fracción de la carga de rueda. Esta fracción será la

reacción de cada viga debido a la carga del eje más

pesado del camión HS 20-44, asumiendo que la losa actúa

como una viga simplemente apoyada entre vigas.

En el caso de que el coeficiente para la viga exterior

sea menor que el coeficiente para la viga interior,

debe ser asumido este último coeficiente para la viga

exterior.

3.7 SOLICITACIÓN DE CARGA VEHICULAR SOBRE VIGAS.

3.7.1 Momento

El momento máximo para la carga de camión HS 20-44, se

determina mediante líneas de influencia, tal como se

observa en la siguiente figura:

3.7.2 Corte

El esfuerzo de corte máximo se obtiene colocando una de

las cargas P del camión HS 20-44 sobre uno de los

apoyos.

10

3.8 DISEÑO DE LOSA Y VIGAS.

El momento de flexión por carga viva vehicular por

metro de ancho de losa deberá ser calculado de acuerdo

a los siguientes métodos, a no ser que otros más

exactos sean utilizados.

3.8.1 Tramos intermedios

El momento de flexión por metro de ancho de losa debe

ser calculado acorde con los casos A o B, dados en la

sección 3.24.3.1 y 3.24.3.2 de la norma AASHTO

Standard. En este trabajo se usara el caso A.

Caso A: Refuerzo principal perpendicular al tránsito

(AASHTOStandard, sección 3.24.3.1)

El momento de flexión (por metro de ancho de losa)

causado por las cargas vehiculares se determina

mediante la siguiente formula:

Dónde:

S = Longitud de luz efectiva de la losa (m)

P = 7,27(T) para camión HS 20-44.

Este momento se verá afectado por los coeficientes de

impacto, mayoración y continuidad.

Para losas continuas sobre tres o más vigas, un factor

por continuidad de 0.8 debe aplicarse a la fórmula

anterior.

3.8.2 Tamos en voladizo (AASHTO Standard, sección

3.24.5).

La fórmula para el cálculo de momento debido a carga

vehicular sobre losas en voladizo, toma en cuenta que

estos toman las cargas en forma independiente de los

efectos del refuerzo de borde que se coloque a lo largo

de sus extremos.

11

En el diseño, la carga de rueda deberá ubicarse a 0.305

(m) de la cara del guardarruedas. Si no se usan

pasillos, la carga de rueda deberá estar a 0.305(m) del

borde interior de la baranda o defensa.

En el diseño de los pasillos y losas, una carga de

rueda debe localizarse sobre el pasillo y debe estar a

0.305(m) del borde interno de la baranda. Esto, en el

“caso eventual” de que el camión suba sobre él. Para

este caso, se indica que las tensiones admisibles,

tanto del hormigón como del acero, pueden ser

aumentadas en un 50%.

De igual manera que para la sección anterior, se

utilizara el caso A de la norma para el cálculo de los

esfuerzos.

Caso A: Refuerzo principal perpendicular al tránsito:

Cada carga de rueda deberá ser distribuida sobre un

ancho de losa de acuerdo a la siguiente expresión:

X = Distancia en metros desde el punto de aplicación de

la carga hasta el punto de soporte del voladizo (m)

E = Ancho de distribución sobre la losa de la carga de

rueda (m)

El momento por metro de ancho de losa será evaluado por

la expresión:

Dónde:

P = 7.27 (T). Carga de rueda del camión HS 20-44.

3.8.3 Armadura de Repartición (AASHTO Standard, sección

3.24.10.).

El refuerzo de repartición debe ubicarse ortogonal y

entre el refuerzo principal de la losa.

La cantidad de refuerzo de repartición será un

porcentaje del refuerzo requerido para tomar el momento

positivo. Si el refuerzo principal es perpendicular al

tránsito:

Dónde:

P = Porcentaje de la armadura principal que corresponde

a la de repartición

12

S = Separación entre ejes de vigas (m)

Cuando se use la armadura principal perpendicular al

tránsito, la cantidad especificada como armadura de

distribución debe ubicarse en la parte central de la

losa, y ha de usarse al menos el 50% de dicha armadura

en los otros 2 dos cuartos de la losa.

3.8.4 Limitaciones de altura para la superestructura

(AASHTO Standard, sección 8.9.2).

Las alturas mínimas estipuladas en la tabla 1 son

recomendadas, a menos que el cálculo de las deflexiones

indique que alturas menores pueden ser usadas sin

efectos adversos.

Tabla 1. Alturas mínimas recomendadas para elementos de altura

constante.

Fuente: ASSHTO Standard [2].

3.8.5 Ancho del ala en compresión (AASHTO Standard,

sección 8.10)

Vigas T:

El ancho efectivo total de la losa como ala de viga T

no deberá exceder un cuarto de la luz efectiva de la

viga. El ancho efectivo del ala que sobresale a cada

lado del alma no deberá exceder seis veces el espesor

de la losa o la mitad de la distancia libre a la

próxima alma (Distancia entre bordes de almas de vigas

consecutivas).

3.8.6 Diafragmas o travesaños. (AASHTO Standard,

sección 8.12).

La norma indica, que se deben usar diafragmas en los

extremos de las vigas T y vigas cajón, a menos que se

usen otros métodos para resistir las fuerzas laterales

y mantener la sección geométrica del tablero. Los

diafragmas podrán omitirse solo si un detallado

Dónde:

S= Longitud de

luz (Efectiva).

13

análisis estructural demuestra un adecuado

comportamiento de la estructura.

Según la norma AASHTO Standard, un travesaño intermedio

es recomendado en la sección de máximo momento positivo

para luces mayores a 12(m).

3.8.7 Armadura mínima.

La armadura mínima a utilizar para el diseño por

tensiones admisibles será:

Dónde:

bw= Ancho de alma

d= Distancia desde la fibra extrema de compresión al

centroide del acero de refuerzo en tracción.

fy= Resistencia de fluencia del acero.

3.8.8 Corte (ACI 99, Apéndice A, Sección 7.1)

La tensión de diseño para corte, v, debe ser calculada

por:

Dónde:

V = Fuerza de corte de diseño en la sección

considerada.

b = Ancho de alma

d = Distancia desde la fibra extrema de compresión al

centroide del acero de refuerzo en tracción.

3.8.9 Esfuerzo de corte tomado por el hormigón (ACI 99,

Apéndice A, Sección 7.4.1)

Para miembros sujetos solo a corte y flexión, el

esfuerzo de corte soportado por el hormigón, vc, puede

ser tomado como:0.53 * f'c (kg/cm2).

3.8.10 Área de refuerzo. (ACI 99, Apéndice A, Sección

7.5.6.2)

Cuando la tensión de corte de diseño, v, exceda la

tensión de corte soportada por el hormigón, vc, deberá

proveerse refuerzo de acero.

Si el refuerzo de acero es perpendicular al eje del

elemento, el área usada será:

Dónde:

14

s = Espaciamiento de la armadura de corte.

fs = Tensión admisible del acero de refuerzo.

3.8.11 Límites para el refuerzo de corte (ACI

99,Apéndice ASección 7.5.5.3)

- Refuerzo mínimo para esfuerzo de corte

Una mínima área de refuerzo debe ser proporcionada en

todos los miembros a flexión, excepto losas y zapatas,

donde la tensión de corte de diseño, v, exceda la mitad

de la tensión admisible de corte soportada por el

concreto, vc. Cuando refuerzo de corte sea requerido,

el área proporcionada no deberá ser menor que:

Dónde:

bw = Ancho del alma

fy = Resistencia de fluencia del acero

S = Espaciamiento entre refuerzo

El espaciamiento del refuerzo de corte colocado

perpendicular al eje del elemento no debe exceder d/2 ó

0.6 (m) (ACI 99, Apéndice A, Sección 7.5.4.1).

3.9 ESTRIBO EN VOLADIZO DE HORMIGÓN ARMADO.

3.9.1 Longitudes de apoyo mínimas.

Después de un evento sísmico los apoyos de la

superestructura con la subestructura sufren

desplazamientos longitudinales y laterales.

Estos desplazamientos pueden ser grandes y podrían

ocasionar un colapso de la superestructura, para ello

las Especificaciones AASHTO ESTANDAR establecen

longitudes de apoyo mínimas que se muestran a

continuación. Tabla 2: Longitudes de apoyo mínimas (N).

Fuente: AASHTO Standard [2].

Dónde:

15

L = Longitud medida en el tablero en metros a la

siguiente junta de expansión o al extremo del

tablero del puente. Para articulaciones entre

luces, L debe ser la suma de L1 + L2,

correspondiente a las distancias a ambos lados de

la junta. Para puentes de una sola luz, L es igual

a la longitud del tablero.

H = Altura de la subestructura en metros. Para

estribos, H es la altura promedio de las columnas

que soportan al tablero del puente hasta la

próxima junta de expansión. Para columnas o pilas,

H es la altura de la pila o de la columna. Para

juntas dentro de un tramo, H es la altura promedio

entre dos columnas o pilares adyacentes. Para

puentes simplemente apoyados, H = 0 m.

S = Angulo de esviaje de apoyo en grados (º),

medido desde la línea normal al tramo.

Figura2. Longitudes de apoyo mínimas N para puente de un vano.

3.9.2 Teoría de Rankine

Rankine realizó una serie de investigaciones y propuso

una expresión mucho más sencilla que la de Coulomb. Su

teoría se basó en las siguientes hipótesis:

1. El suelo es una masa homogénea e isotrópica,

2. No existe fricción entre el suelo y el muro,

3. La cara interna del muro es vertical (β = 90°),

4. La resultante del empuje de tierras está ubicada en

el extremo del tercio inferior de la altura, y

16

5. El empuje de tierras es paralelo a la inclinación de

la superficie del terreno, es decir, forma un ángulo α

con la horizontal.

El coeficiente Ka según Rankine es:

Dónde:

Ka = Coeficiente de presión activa de tierras

(adimensional),

a = Angulo de inclinación del suelo detrás del muro, y

f = Ángulo de fricción interna del material de relleno.

Fuente: VELA Víctor. Diseño de estribos para puentes vehiculares

aplicando criterios de las especificaciones AASHTO por el método

elástico y de los estados límite.

Figura3. Presión Activa.

Si en la expresión anterior la inclinación del terreno

es nula (α = 0°), se obtiene una expresión similar a la

de Coulomb para el caso particular que (δ= α = 0°; β=

90°), ambas teorías coinciden:

La teoría de Rankine establece, al considerar un ancho

unitario del elemento de retención, que las presiones

varían linealmente con la profundidad, por lo cual la

máxima presión activa obedece a la expresión:

Pa = ka*ɤ *h

Y la máxima presión pasiva obedece a la expresión.

Pp = kp*ɤ *h´

Para efectos de revisar la estabilidad del estribo, el

volumen de presiones puede considerarse sustituido por

fuerzas concentradas equivalentes, cuya magnitud dada

por Ea (empuje activo) y Ep (empuje pasivo), se obtiene

17

de integrar los productos de la presión activa o

pasiva, según el caso, por las respectivas superficies

de contacto. Por otro lado, dada la distribución lineal

que para ambas presiones se tienen en la teoría de

Rankine, se sigue que el punto de aplicación de tales

fuerzas se encuentra a un tercio de la altura del

relleno medida desde la base, y que su dirección es

paralela a la superficie de acceso al puente:

Fuente: VELA Víctor. Diseño de estribos para puentes vehiculares

aplicando criterios de las especificaciones AASHTO por el método

elástico y de los estados límite.

Figura 4. Teoría de Rankine.

3.9.3 Pre-dimensionamiento del estribo.

3.9.3.1 Altura del cabezal.

La altura del cabezal se determina con la expresión:

Hc= Altura estructural (losa + viga + aparatos de

apoyo).

3.9.3.2 Altura de la zapata.

La altura de la zapata está entre la décima y la

duodécima parte de la altura total del estribo.

3.9.3.3 Altura de la pantalla.

La altura de la pantalla se determina con la expresión:

Dónde:

Hp= Altura de la pantalla del estribo en m;

18

H= Altura del estribo;

Hz= Altura de la zapata del estribo;

Hc= Altura del cabezal del estribo.

3.9.3.4 Ancho de la superficie de asiento.

El ancho de la superficie de asiento se determina con

la expresión:

Dónde:

b= Acho superficie de asiento en m;

N= Longitud mínima de asiento por consideraciones

sísmicas;

j= Ancho mínimo de la junta de dilatación.

3.9.3.5 Ancho del cabezal.

El ancho del cabezal está comprendido entre los valores

siguientes:

3.9.3.6 Ancho de la zapata.

El ancho de la zapata por lo general se selecciona

entre los valores de:

Dónde:

B= Ancho de la zapata del estribo en m;

H= Altura del estribo.

3.9.3.7 Ancho del dedo.

El ancho del dedo se determina con la expresión:

Dónde:

td= Ancho del dedo del estribo en m;

B= Ancho de a zapata del estribo.

3.9.3.8 Ancho del talón.

El ancho del talón se determina con la expresión:

Dónde:

tt= Ancho del talón del estribo en m;

td= Ancho del dedo del estribo;

B= Ancho de la zapata del estribo;

tbw= Ancho del cabezal del estribo;

19

b= Ancho de la superficie del asiento.

3.9.3.9 Ancho del asiento de la pantalla.

La altura de la zapata está entre la décima y la


Dónde:

tp= Ancho del asiento de la pantalla del estribo en m.H

= Altura del estribo.

3.10 VERIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE ESTABILIDAD

DEL PREDISEÑO.

El análisis de la estructura contempla la determinación

de las fuerzas que actúan por encima de la base de

fundación, tales como empuje de tierra, peso propio,

peso de la tierra de relleno, cargas y sobrecargas con

la finalidad de estudiar la estabilidad al volcamiento

y deslizamiento, así como el valor de las presiones de

contacto.

Los principios que rigen el análisis de estabilidad y

resistencia de los estribos son comunes a los que

gobiernan el análisis de los muros de contención en

voladizo.

En general, el análisis de un estribo se efectúa tanto

en el sentido transversal como longitudinal al eje del

puente. Sin embargo, por ser tan grande la rigidez del

estribo en el sentido transversal a la dirección del

flujo del tránsito, los efectos producidos por las

cargas en este sentido son comúnmente menos

desfavorables, por lo cual es frecuente limitar el

análisis al sentido longitudinal del estribo.

3.10.1 Estados de Carga.

a. MURO SOLO:

1. Peso (Estribo + relleno) + Empuje de Tierras.

2. Estado 1 + Sismo.

b. MURO Y PUENTE

3. Estado 1 + Reacción de Carga Viva y Muerta del

puente.

4. Estado 1 + Reacción de Carga Muerta y Sismo

(Puente y Muro).

5. Estado 1 + Reacción de Carga Muerta y Carga

Viva en el terraplén.

20

3.10.2 Factores de Seguridad.

Los factores de seguridad son los siguientes mediante

los criterios establecidos:

Factor de seguridad asumido al deslizamiento FSD =

1.50.

Factor de seguridad asumido al volcamiento FSV=

2.00.

Esfuerzo admisible Ʈsuelo ˂=Ʈdiseño=Ʈadm/3.

3.10.3 Empuje de tierra del terraplén.

Se le conoce también como empuje de suelo, ya que todo

volumen de tierra en contacto lateral con una

estructura ejerce sobre ella cierta acción denominada

Presión de Tierras.

En el análisis de estribos, el problema consiste

generalmente en estimar el empuje activo de terreno

sobre el estribo y diseñarlo de tal manera que sea

seguro ante las siguientes solicitaciones:

a. Volcamiento, respecto al pie de la fundación del

estribo,

b. Deslizamiento de la base del estribo sobre el

suelo de fundación,

c. Aplastamiento del material de fundación o

sobrecarga de pilotes en el punto de máxima

presión, y

d. Esfuerzos máximos de corte y flexión generados en

las secciones criticas del estribo.

Las Especificaciones AASHTO Estándar, establecen que

las estructuras que retienen rellenos se diseñan para

soportar las presiones calculadas por la ecuación de

Rankine. Sin embargo, estas estructuras, se deben

diseñar para una presión de fluido equivalente (masa)

de al menos 30 lb/pie3, la teoría de Rankine se

fundamenta en un caso particular de material no

cohesivo y para el cual la teoría puede considerarse

como exacta. Sin embargo para otro tipo de material la

teoría puede utilizarse, aunque es solo aproximada.

21

4 METODOLOGÍA.

4.1TIPODE ESTUDIO.

Elproyectodeinvestigaciónpropuestosebasaenunainvestigac

ióndecampo,yaque se necesita la recolección de datos

como el TPDA, Topografía del lugar, ensayos, análisis

funcional del puente, etc.

Se usará además la investigación aplicada ya que se

utilizará los conocimientos adquiridos en clases para

desarrollar las diferentes etapas necesarias para la

evaluación y alternativas de diseño del proyecto.

4.2POBLACIÓNYMUESTRA

Yaruquíes tiene una población cercana a los 2800

habitantes (Datos aproximados según INEC en el Censo

del 2010).

Cálculo del tamaño de la muestra:

Dónde:

N= Total habitantes = 2800

Za= Nivel de Confianza = 1.962

p= Probabilidad de éxito = 0.05

q= Probabilidad de fracaso = 0.95

d= Error máximo admisible = 0.03

22

4.3 OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES.

Tabla 3: Operacionalización de Variables.

VARIABLES DIMENSIONES INDICADORES INDICE TÉCNICAS INSTRUMENTO

La condición actual

de la súper-

estructura y sub-

estructura del

puente vehicular

sobre la quebrada

el Bunque (Pedregal

–La Victoria)

Yaruquies-

Riobamba.

Evaluación Funcional

de Estribos.


de Elementos de

Apoyo.


de Vigas y Tableo.


de capa de Rodaura y

Accesos.

Evaluacion Funcional

de Barandas y Sistema

de Drenaje.

Elementos o sintomas

de Deterioro

Deformaciones

Admisibles.

Fisuramientos en

Extremos por

Cortante y en el centro

del Vano.

Observación

Observación

Observación

Observación

Fallas Estructurales o

Funcionales y

Accesibilidad.

Tipo de Material y

Mantenimiento.

Severidad de las Fallas y Eficiencia

para abserver trafico.

Fisuras en Barandas e Infiltraciones

y Capacidad del sistema de

Drenaje.

Ficha de Campo

Ficha de Campo

Ficha de Campo

Ficha de Campo

Número de Elementos edificados en

Hormigon Armado.

Número de Elementos edificados en

Hormigon Ciclopeo.

Número de Elementos o

componentes especificos en Acero.

Funcionalidad de la

estructura.

Accidentabilidad

Vehicular.

Capacidad de Flujo

Vehicular.

Condición Individual.

Condición General.

Seguridad.

Check List y Guia de

Evaluacion para Puentes.

Clasificacion de

carretera, para ancho

de calzada.

Conteo y Clasificacion

Vehicular.TPDA proyectado.

Alta probabilidad de Accidentes.

Velocidad de circulación y Confort

del Usuario.

Calificación de Elementos.

Calificación General.

Observación

Observación

Observación

Observación

Nivel de Servicio.

Valoración Individual

de elementos.

Valoracion General de

la Estructura.

Especificaciones Estándar

de la Asociación Americana

de Oficiales de Carreteras y

Transporte (AASHTO-

Standard Specifications for

Highway Bridges, 16º Edit.-

2002) [2].

Características

Geométricas y

Materiales.

Caracteristicas

Topograficas.

Zonas de Implantacion de los

Estribos.

Tipo y Resistencia de

Materiales.

Elementos que

conforman la súper-

estructura y sub-

estructura.

Según su capaidad y Accesibilidad.

Cálculo y Diseño.

Profundidad de

Cimentación.

Capacidad Portante

del estrato.Ensayos de Suelos en laboratorio.

Nivel de Máximo

Avenida.

Galibo mínimo en

Puentes.Estudio Hidrologico.

Luz del Puente.

Fuente: Propia.

23

4.4. PROCEDIMIENTOS.

Se ubicará y se recopilara información de la zona

de estudio.

Se realizará una inspección visual del Puente.

Se realizará tabulaciones para conocer el tráfico

promedio en donde estará implantado el proyecto.

Se realizará un levantamiento topográfico de la

zona de estudio con estación total, para su

posterior análisis y obtención de planos tanto

del lugar como perfiles del cauce y de la vía.

Se realizará un estudio hidrológico para obtener

datos de avenidas máximas y el comportamiento de

la cuenca del proyecto.

Se realizará el estudio geotécnico de la zona en

que se emplazara el proyecto.

Se realizará el estudio geológico en cada uno de

lados de la quebrada Bunque, esto se realizará

con ensayos de suelos.

Se desarrollará dos alternativas de diseño del

puente, para escoger a la alternativa más óptima.

Se realizará el análisis estructural de las dos

alternativas con el método AASHTO 2002, en esta

etapa se realizará la memoria estructural, planos

estructurales, planos de detalles de encofrado,

planos de señalización, etc.

Se evaluará económicamente el proyecto, en esta

etapa también se desarrollará la programación del

proyecto para posteriormente emitir conclusiones

y recomendaciones del proyecto.

Se realizará con todos los datos obtenidos el

informe final (Tesis) para su posterior

aprobación.

24

4.5. PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS.

De la investigación en campo de las actuales

condiciones, la inspección visual de la estructura y

accesos, la calificación individual en base a su

función, la valoración Global del puente. Las

condiciones en campo establecerán el tipo de

estructura, para un Análisis Estructural del Puente

bajo las diversas Combinaciones de Fuerzas y Fenómenos.

26

5RESULTADOS.

5.1 INSPECCIÓN Y EVALUACIÓN FUNCIONAL DEL PUENTE SOBRE

LA QUEBRADA BUNQUE.

5.1.1REVISIÓN DE INFORMACIÓN DEL PUENTE:

En este ítem se recolectara información técnica acerca

del puente.

5.1.2Ubicación del Puente.

El Puente se encuentra ubicado en un tramo de la vía al

barrio La Victoria de la parroquia Yaruquíes del Cantón

Riobamba, provincia de Chimborazo-Ecuador, atravesando

una Quebrada intermitente denominada Bunque.

Fuente: Propia.

Figura5. Ubicación del puente sobre la quebrada Bunque

COORDENADAS: Altitud: 2749 m.s.n.m. Latitud: 759971.00 Longitud: 9813888.00

27

5.1.3DESCRIPCIÓN DEL PUENTE:

Las estructuras del puente han cumplido 30 años

aproximadamente de vida útil, el cual es de hormigón

con 3 vigas rectangulares, 2 estribos tipo a gravedad,

tablero y capa de rodadura de hormigón.

El puente tiene las siguientes características:

Longitud: 9.40 m; Ancho: 4.75 m.

-La superestructura está compuesta de un tablero de

hormigón armado, sobre 3 vigas de hormigón. Mientras

que la estructura está compuesta de un solo tramo.

Cuenta además con dos estribos, sin elementos de apoyo,

no existe sistemas de drenaje. El tránsito promedio

vehicular sobre el mismo es de 444 vehículos diarios.

Figura6. Partes constitutivas del PUENTE SOBRE LA QUEBRADA BUNQUE. 5.1.4 ACCIONES PREVIAS A LA INSPECCIÓN DEL PUENTE SOBRE

LA QUEBRADA BUNQUE:

5.1.5DELEGACIÓN PARA TRABAJO DE CAMPO.

Para que la inspección en el campo se lleve de una

forma sistemática y ordenada, para mejorar la eficacia

del trabajo se optó por delegar elementos del puente a

los integrantes del grupo los cuales se encargaran de

llevar dicha inspección en sutotalidad.

La siguiente tabla describe la responsabilidad de cada

integrante. Tabla 4: Asignación de elementos del puente a inspeccionar.

NOMBRE RESPONSABILIDAD

Quintuña Sergio Inspección de Estribos, apoyos en estribos,

Vigas y muros de Contención.

Enríquez

Willington Inspección de Tablero, Cauce y Accesos.

Fuente: Propia.

5.1.6HERRAMIENTAS PARA TRABAJO DE CAMPO.

Por la importancia de realizar una observación e

inspección detallada es necesario contar con

herramientas que nos permitan efectuarlas. Además se

Estribo Izq. Estribo Der.

Tablero

Vigas

28

debe cuidar la integridad y seguridad de los

inspectores los cuales deben contar con un equipo de

seguridad el cual constara con los mencionados en la

tabla de equipo para la inspección.

La siguiente tabla describe las herramientas que se

utilizarán. Tabla 5. Herramientas necesarias para la inspección

NOMBRE Herramientas

Quintuña

Sergio

-Vernier -Combo -Flexometro

-Walky-Takies -Tiza -Nivel

Enríquez

Willington

-Filmadora -Cinta -GPS - Cámara

Fotográfica - Plomada- Destornillador

Fuente: Propia.

Los equipos obligatorios que deben contar los

inspectores son:

Casco.

Chaleco reflectante.

Botas.

Gafas.

5.1.7 Herramientas para trabajo de campo.

Para llevar a cabo la inspección se realizara los

siguientes pasos.

a) Verificar la ubicación y nombre del puente

programado para su inspección.

b) Revisar medidas de seguridad necesarias.

c) Iniciar la inspección tomando una foto de

identificación del puente.

d) Tomar una fotografía del acceso al Puente.

e) Se debe inspeccionar y calificar la condición de

cada uno de los componentes del puente (estribos,

tablero, losas, vigas, junta de expansión, superficie

de rodadura, aceras, barandas, señalización, accesos,

taludes, y cauce.

f) Inspeccionar y calificar taludes y obras de

protección en los extremos del puente.

g) Tomar fotografías en los estribos.

29

h) Revisar y calificar la parte de la superestructura y

subestructura.

j) Calificar la condición del puente en general.

5.1.8INSPECCIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA BUNQUE.

Tabla 6. Calificación para cada tipo de condición del puente.

Calificación Descripción de la Condición

0 Muy bueno: No se observa problemas

1 Bueno: Hay problemas menores. Algunos elementos muestran deterioros sin importancia.

2 Regular: Los elementos primarios están en buen estado, pero algunos secundarios muestran deterioro, algo de pérdida de sección, grietas, descascaramientos o socavación perdida de sección avanzada.

3

Malo: La pérdida de sección, deterioro o socavación afectan seriamente a los elementos estructurales primarios. Hay posibilidad de fracturas locales, pueden presentarse rajaduras en el concreto o fatiga en el acero.

4

Muy Malo: Avanzado deterioro de los elementos estructurales

primarios.

-Grietas de fatiga en acero o grietas de corte en el concreto.

-La socavación comprende el apoyo que debe dar la

infraestructura.

-Conviene cerrar el puente a menos que este monitoreado.

5

Pésimo: Gran deterioro o perdida de sección presente en elementos

estructurales críticos.

-Desplazamientos horizontales o verticales afectan la

estabilidad de la estructura.

-El puente se cierre al tráfico pero con acciones correctivas se

puede restablecer el tránsito de unidades ligeras.

Fuente: “Guía para inspección de puentes” MTC-Perú/14 Pg 35.

5.1.9Check list del tablero y accesos del Puente

Tabla 7: Check list tablero y accesos del puente

Nombre Del Puente: Puente sobre la Quebrada Bunque.

Tipo De Puente: HormigónArmado

Provincia: Chimborazo

Longitud Total: 9.40 m

Cantón: Riobamba

Ancho De Calzada: 4.75 m

DESCRIPCIÓN CALIFICACIÓN OBSERVACIONES

(03/01/ 2014) 0 1 2 3 4 5

Acceso al

puente

X

-Desmoronamiento de la

vía (adoquinada) debido

30

Lado

izquierdo

del puente

a que la sección del

puente (4.75 m) no

satisface la sección de

la vía (8.30 m).

-Desnivel entre el

tablero del puente y la

vía lo que ocasiona que

se produzca golpeteo al

cruzar los vehículos,

pero este golpeteo no se

evidencia en las vigas

debido a que los

vehículos deben frenar

totalmente para poder

pasar o ingresar al

puente.

-La pendiente de la vía

esta fuera de los

límites que nos

recomienda las normas (9

%) ya que tiene una

pendiente del1.30%.

Acceso al

puente.

Lado derecho

del puente

X

-Desmoronamiento de la

vía (adoquinada) debido

a que la sección del

puente (4.75 m) no

satisface la sección de

la vía (8.30 m).

-No existen señales de

tránsito en ninguno de

los dos accesos.

Capa de

rodadura

X

-Disgregación severa en

el 75% de la capa de

rodadura.

-A los lados del tablero

se ha picado el mismo

para soldar varillas que

sirvan de soportea un

alcantarillado y a una

tubería de agua potable,

dejando estas varillas a

la intemperie y por ende

se encuentran oxidadas.

-El tablero es de un

31

espesor de 20 cm.

Veredas

X

-Inexistencia de veredas

de concreto pese a que

este puente es usado por

un gran número de

personas que circulas a

pie.

Barandas

X

-Inexistencia de

barandas lo que ocasiona

un peligro constante a

los estudiantes y

personas que usan este

puente y lo cruzan a

pie, existiendo una

altura del puente hasta

la quebrada de 4.00 m

Fuente: Propia.

5.1.9.1 Descripción y sustentación fotográfica.

Tabla 8: Descripción y sustentación fotográfica tablero y accesos

del puente.

Nº

FOTO FOTO DESCRIPCIÓN

1

Cambio de sección

entre la vía y el

puente.

Desmoronamiento de la

vía.

La vía del acceso

izquierdo tiene una

pendiente del 11.30%.

2

Desnivel entre el

tablero del puente y

la vía.

8.3

0

4.7

5 11%

32

3

Desmoronamiento de la

vía.

Cambio de sección

entre la vía y el

puente.

No existen señales de

tránsito en ningunode

los dos accesos.

4

Puente sirve de

soporte a un

alcantarillado y a

una tubería de agua

potable.

5

Puente sirve de

soporte a un

alcantarillado y a

una tubería de agua

potable.

Disgregación en la

capa de rodadura.

Fuente: Propia.

5.1.10Check list de las vigas.

Tabla 9: Check List Vigas

Nombre Del Puente: Puente sobre la Quebrada Bunque Tipo De Puente: Hormigón Armado

Provincia: Chimborazo

Longitud Total: 9.40 m

Cantón: Riobamba

Ancho De Calzada: 4.75 m


(03/01/ 2014) 0 1 2 3 4 5

Apoyos en vigas

-Las vigas no cuenta con

8.3

0

4.7

5

Alcantarilla

do

Tub. Agua

Pot.

33

X ningún tipo de apoyos en sus

estribos. Las vigas son

empotradas.

Condición de

las vigas

X

-Las vigas no presentan

ningún tipo de fisuras.

-En las vigas se evidencia

un mal proceso constructivo

ya que en partes de las

vigas se nota el hormigón

disgregado.

-El puente consta de tres

vigas de 35x50 cm separadas

a cada 1.36 m dejando a sus

extremos un ancho de 0.52m

Condición de

las Diafragmas

X

-Los diafragmas no presentan

ningún tipo de fisuras.

-En los diafragmas se

evidencia un mal proceso

constructivo ya que en estos

elementos se nota la

disgregación del material.

-El puente consta de tres

diafragmas, uno en la mitad

y los dos encima de los

estribos.

Fuente: Propia.

5.1.10.1 Descripción y sustentación fotográfica.

Tabla 10: Descripción y sustentación fotográfica Vigas

Nº


1

Vigas empotradas.

Disgregación del

hormigón.

Vigas en buen

estado.

Disgregación

34

2

Disgregación del

hormigón en el

diafragma central.

Diafragmas en buen

estado.

Fuente: Propia.

5.1.11Check list de los estribos y taludes

5.1.11.1 Estribo Izquierdo

Tabla 11. Check List Estribos Izquierdo y taludes

SUBESTRUCTURA DEL PUENTE SOBRE EL RIO BUNQUE.

Elevación / Tipo : Estribos tipo a gravedad

Elevación / Material :Hormigón armado

Cimentación / Tipo :Zapata corrida

Cimentación / Material :Hormigón armado

INSPECCIÒN DEL ESTRIBO IZQUIERDO.


0 1 2 3 4 5 (03/01/ 2014)

Condición de Talud X

Los Taludes en el

ingreso izquierdo,

muestran una inclinación

vertical, con

Desprendimientos.

Conformación y

estratigrafía del

Talud.

X

En el talud se puede

observar un tipo de

suelo suelto con

desprendimientos leves.

Deslizamientos en el

Talud.

Existen Deslizamientos

en dirección

perpendicular al cauce

de la quebrada.

Sistema de Drenaje. X

El Sistema de Drenaje

evacua el agua hacia los

costados del tablero es

por simple

escurrimiento.

Condición del Estribo X

El estribo se encuentra

como un cuerpo

monolítico. Entre

tablero, estribos y

diafragmas.

Presencia de humedad en

35

el estribo y

disgregación del

hormigón.

Obra de Protección de

Hormigón Armado, para

el talud bajo el

Estribo.

X

No existen obras de

protección para crecidas

o avenidas fuertes.

Fuente: Propia.

5.1.11.2 Estribo Derecho.

Tabla 12. Check List Estribos Derecho y taludes.

SUBESTRUCTURA DEL PUENTE SOBRE EL RIO BUNQUE.

Elevación / Tipo : Estribos tipo a gravedad

Elevación / Material :Hormigón armado

Cimentación / Tipo :Zapata corrida

Cimentación / Material :Hormigón armado

INSPECCIÒN DEL ESTRIBO IZQUIERDO.


0 1 2 3 4 5 (03/01/ 2014)

Condición de Taludes. X

Los Taludes en el

ingreso derecho,

muestran una inclinación

vertical, con

DESPRENDIMIENTOS.

Conformación y

estratigrafía del

Talud.

X

En el talud se puede

observar un tipo de

suelo suelto con

desprendimientos leves.

Deslizamientos en el

Talud. X

Existen Deslizamientos

en dirección

perpendicular al cauce

de la quebrada.

Sistema de Drenaje. X

El Sistema de Drenaje

evacua el agua hacia los

costados del tablero es

por simple

escurrimiento.

Fisuras en el cabezal

del estribo, y

asentamientos.

El estribo se encuentra

como un cuerpo

monolítico. Entre

tablero, estribos y

36

diafragmas.

Presencia de humedad en

el estribo y

disgregación del

hormigón.

Obra de Protección de

Hormigón Armado, para

el talud bajo el

Estribo.

X

No existen obras de

protección para crecidas

o avenidas fuertes.

OBSERVACIONES:

El estribo está unido al diafragma en toda la longitud de

apoyo.

Fuente: Propia.

5.1.11.3 Descripciónfotográfica.

Tabla 13. Descripción y sustentación fotográfica estribos

TNº


1

Desprendimiento en el

talud Izquierdo.

2

Desprendimiento en el

talud Derecho.

37

3

Ausencia de Sistemas

de Drenaje.

El agua evacua

directamente al

talud.

4

Cuerpo monolítico

entre los estribos y

diafragmas.

Presencia de humedad

en el estribo y

disgregación del

hormigón.

Esta condición se

presencia en los dos

estribos.

5

Inexistencia de obras

de protección para

crecidas o avenidas

fuertes.

Esta condición se

presencia en los dos

estribos.

Fuente: Propia.

5.1.12 Check list de las condiciones de orilla aguas

arriba y aguas abajo.

Las condiciones de las orillas aguas arriba y aguas

abajo es similar a la condición de taludes antes

descritos por lo que no se describirán en este ítem.

Además el análisis del cauce no se pudo realizar ya que

es una quebrada intermitente. Pero se preguntó a

moradores del sector y supieron manifestar que en este

puente en época de invierno el agua llega a un nivel de

0.50m.Otra situación que se pudo evidenciar fue

cantidad de basura que altera la sección de la

quebrada.

38

5.1.13 EVALUACIÓN GLOBAL DEL PUENTE:

De la evaluación de los elementos del puente se le da

una calificación de 3, esta calificación básicamente es

debido al deterioro de la capa de rodadura, condición

de accesos, tablero y taludes. Cabe recalcar que los

elementos como las vigas, diafragmas y los estribos se

encuentran en buenas condiciones.

5.2 ESTUDIO DEL TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA) DE

LA VÍA AL BARRIO LA VICTORIA EN EL TRAMO QUE

CORRESPONDE AL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA BUNQUE.

5.2.1 Aforo de Tráfico.

Procedimiento de conteo que permite determinar la

cantidad de vehículos que circula por una determinada

sección de la vía en un periodo de tiempo definido.

5.2.2 Sentidos de Circulación Vehicular.

Se determina de forma general las direcciones a

tomarse en cuenta el momento del aforamiento. Y poder

cuantificar de acuerdo a los destinos que tiene cada

usuario en el sentido que transita. Para nuestro caso

los giros que se han considerado son 4 los cuales son:

Figura7. Giros Vehiculares Salida

del Puente Bunque.

Figura8. Giros vehiculares Ingreso

del Puente Bunque.

5.2.3 Identificación de los Puntos de Aforo

Para los proyectos de estudios de tráfico se realiza la

identificación de estaciones de conteo tomando en

cuenta los siguientes criterios.

Magnitud del proyecto.

Tomando en cuenta la red vial principal.

Giro 1 [G1]= Vehículos

que se dirigen desde

el barrio La Victoria

hacia Yaruquíes.



el barrio La Victoria

hacia Riobamba.



Yaruquíes hacia el

barrio La Victoria.


que se dirigen

desdeRiobamba haciael

barrio La Victoria.

39

El tramo de mayores accesos de avenidas o calles

circundantes al proyecto.

Realizar en días más representativos en horas de

mayor afluencia vehicular.

La estación de conteo se realizará en el puente de la

quebrada Bunque, el cual se encuentra emplazado en la

vía al barrio La Victoria, esta vía se interseca al sur

con la Avenida Atahualpa.

Figura9. Estación de conteo Vehicular.

5.2.4Aforo del tráfico promedio diario anual.

La unidad de medida en el tráfico de una carretera es

el volumen del tráfico promedio diario anual cuya

abreviación es el PDA.

Para el cálculo del TPDA se debe tomar en cuenta

lo siguiente:

En vías de un solo sentido de circulación, el

tráfico será el contado en ese sentido.

En vías de dos sentidos de circulación, se

tomará el volumen de tráfico en las dos

direcciones. Normalmente para este tipo de vías,

el número de vehículos al final del día es

semejante en los dos sentidos de circulación.

Para el caso de Autopistas, generalmente se

calcula el TPDA para cada sentido de

circulación, ya que en ellas interviene lo que

se conoce como FLUJO DIRECCIONAL que es él % de

vehículos en cada sentido de la vía: esto,

40

determina composiciones y volúmenes de tráfico

diferentes en un mismo período.

Para las proyecciones del tráfico utilizaremos las

siguientes consideraciones.

TPDA futuro.-Es el TPDA actual proyectado en

el número de años de la vida útil de la vía y

dependerá de la tasa de crecimiento o índice

de crecimiento vehicular.

i: Tasa de crecimiento vehicular

n: Periodo de proyección (años)

Tráfico desviado.- Equivale al 10% del TPDA

actual.

Tráfico generado.- Número de viajes que

generaría la vía por influencia; de ninguna

manera es mayor al 20% del TPDA.

Tráfico de desarrollo.- se produce por la

incorporación de nuevas áreas de producción;

Es igual a (5%-7%)*#vehículos pesados que

salen actualmente cargados.

Tráfico Promedio Diario Anual Proyectado.-

Considerado tráfico del proyecto ya que es

este tráfico el que se usará para los

diseños.

5.2.5 Características para el TPDA.

Para establecer el TPDA del proyecto, se realizó el

conteo de tráfico durante 7 días, los cuales fueron los

días: lunes, martes, miércoles, jueves, viernes sábado

41

y domingo (13, 14, 15, 16, 17, 18 y 19 de enero del

2014 respectivamente), con los siguientes horarios.

En los días ya mencionados se aforó los vehículos de

6:00 a 20:00 horas.

5.2.6Formato de Aforos Vehiculares.

Fuente: Propia. Figura 10. Formato de Aforos vehiculares

42

5.2.7VEHÍCULO DE DISEÑO:

Entre las clasificaciones de vehículos se tiene a la

clasificación de la AASHTO, la cual está en base a la

distribución del tránsito por tipos de vehículos

predominantes en la mayor parte de los Estados Unidos,

por lo que no es muy apropiado utilizarlo en nuestro

medio.

Para nuestro país Ecuador el Ministerio de Obras

Públicas, clasifica los vehículos de la siguiente

manera:

a) Vehículos livianos o ligeros, de pasajeros y de

carga.

b) Vehículos pesados, de pasajeros y de carga.

Los vehículos pesados de carga, se clasifican por su

número total de ejes en:

- “C2” Camión de dos ejes.

- “C3” Camión de tres ejes.

- “T2-S1” Tractor de dos ejes con semirremolque de

un eje.

- “T2-S2” Tractor de dos ejes con semirremolque de

dos ejes.

- “T3-S1” Tractor de tres ejes con semirremolque de

un eje.

- “T3-S2” Tractor de tres ejes con semirremolque de

dos ejes, y especiales.

Existen más tipos de vehículos pero estos son los más

comunes.

5.2.8 Clasificación De La Vía según El M.T.O.P.

Para el diseño de carreteras en el país, se recomienda

la clasificación en función del pronóstico de tráfico

que se muestra en la tabla 4 basada en el cuadro III –

I del libro de normas y diseño geométrico de carreteras

emitido por el MTOP 2003. (Ver Anexo B).

43

5.2.9CÁLCULO DEL TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL

PROYECTADO.

5.2.10Datos Obtenidos del TPDA actual.

Los datos obtenidos en el conteo vehicular se presentan

a continuación. (Ver Anexo C).

Tabla 14. Tabla resumen del tráfico de los días de aforo.

TOTALES

LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES SABADO DOMINGO VEH/ HORA

06:00-07:00 32 30 31 36 43 46 38 256

07:00-08:00 43 42 40 41 49 53 50 318

08:00-09:00 40 39 37 40 38 34 41 269

09:00-10:00 24 25 19 35 34 24 27 188

10:00-11:00 33 29 30 28 34 32 33 219

11:00-12:00 32 30 29 29 35 40 37 232

12:00-13:00 32 33 34 34 39 42 42 256

13:00-14:00 36 35 38 34 38 37 32 250

14:00-15:00 18 19 17 18 21 17 20 130

15:00-16:00 23 24 25 24 27 26 23 172

16:00-17:00 32 29 31 29 30 28 31 210

17:00-18:00 31 33 31 35 35 34 30 229

18:00-19:00 25 24 22 35 34 24 27 191

19:00-20:00 28 26 24 30 27 20 30 185

% 13.82% 13.46% 13.14% 14.43% 15.59% 14.72% 14.85% 100%

Num. Vehículos 429 418 408 448 484 457 461

444

DIAS DE CONTEO VEHICULAR

TOTAL TRAFICO PROMEDIO DIARIO:

HORAS

Fuente: Propia.

Se determina que en la actualidad la vía al Barrio La

Victoria, en el tramo que corresponde al puente sobre

la quebrada Bunque, tiene un flujo vehicular de 444

vehículos/día.

5.2.11 Diagramas resúmenes de los datos obtenidos del

TPDA actual.

Según los datos obtenidos son los días: Miércoles,

Viernes, Sábados y domingos; son donde se desarrolla el

mayor flujo vehicular, todos estos días mencionados

tienen un 15 % del tráfico vehicular total.

44

Fuente: Propia.

Figura11. Porcentaje de Flujo vehicular diario en la vía al Barrio

La Victoria.

Fuente: Propia.

Figura12. Horas pico del Tráfico Actual.

Según los datos obtenidos son los días sábados y domingos en

las horas de 7:00 – 8:00 am y 12:00 – 13:00 pm en donde se

desarrolla el mayor flujo vehicular.

5.2.12 Resumen del TPDA actual de los días de aforo.

Tabla 15: Estación de conteo 1. Volumen de Tráfico Diario.

Tráficoacumulado en un día

45

Vía al Barrio La Victoria

Livianos:(L-1,L-2,L-3,B-1) 418.0 94.14 %

Camiones: ( 2D - A , 2D - A) 26.0 5.86 %

T.P.D.A actual acumulado 444.0 100.00 %

Fuente:Propia.

La mayor representatividad de vehículos que actualmente

circulan por la vía son los livianos con un 94% y los

camiones con un 6% del tráfico vehicular diario.

Fuente: Propia.

Figura13. Porcentaje vehicular diario

5.2.13 PROYECCIÓN DEL TPDA ACTUAL A TPDA PROYECTADO.

Conviene realizar las proyecciones de tráfico

relacionando el tráfico vehicular con otros factores

como por ejemplo, la población, la producción, etc.

Para el valor de la tasa de crecimiento, el MOPT ha

realizado estudios, en los que ha determinado que para

todo el Ecuador dicha tasa varía entre el 5% y 7%.

Utilizaremos las tasas de crecimiento, para la

provincia de Chimborazo, las cuales fueron obtenidas de

estudios similares al actual y son las más

desfavorables de los antes mencionados. (Ver anexo E) Tabla 16: Resumen del tráfico observado.

Tráfico Futuro Vía al Barrio La Victoria

TIPO DE VEHÍCULO TPDA Promedio

Observado UNIDAD

Índice de

Crecimiento

MOP

Livianos (L-1,L-2,L-3,B-1) 418.00 Vehículo/Día 3.87

Pesados 26.00 Vehículo/Día 3.27

Tráfico observado Total 444.00

Fuente: Propia.

46

Tabla 17: Resumen de los distintos tráficos necesarios para

calcular el TPDA del proyecto.

TIPO DE VEHÍCULO

TPDA

Promedio

Observado

Tráfico

Desviado

Tráfico

Generado

Trafico

Desarrollo TPDA

futuro

Livianos (L-1,L-2,L-3,B-1) 418.00 42 84 21 2791

Pesados 26.00 3 5 1 130

Tráfico observadoTotal 444.00 45 89 22 2921

Fuente: Propia.

Los datos de la tabla anterior se obtuvo siguiendo los

siguientes cálculos tipos:

Calculo similar para camiones. (Índices de crecimiento

vehicular)

Para calcular el tráfico futuro es necesario conocer la

tasa de crecimiento vehicular. (Ver Anexo “E”)

Los cálculos para conocer el tráfico desviado y

generado se realiza en función del TPDA observado se

detallan a continuación.

El tráfico desviado:

TDESVIADO= 444 *0.10

TDESVIADO= 45 vehículos /día

El tráfico Generado:

TGENERADO= 444 *0.20

TGENERADO= 89 vehículos /día

El tráfico de desarrollo:

TDESARROLLO= 444 *0.05

TDESARROLLO= 22 vehículos /día

47

TPDA proyecto = TPDAFUTURO +Td +TG+ TD

TPDA proyecto = 2921+ 45+ 89+ 22

TPDA proyecto= 3077 vehículos/día (tráfico de diseño

para un periodo de 50 años)

5.2.14CATEGORIZACIÓN DE LA VÍA.

La clasificación de la carretera se hace en función del

tráfico proyectado de acuerdo al siguiente cuadro de

las normas de diseño geométrico de carreteras del

M.T.O.P. Del cuadro de clasificación de carreteras se

puede observar que este caso corresponde a una

carretera tipo I. (Ver anexo D).

5.2.15 DETERMINACIÓN DEL ANCHO DE CALZADA.

Según los valores de diseño recomendados para

carreteras de dos carriles y caminos vecinales del MTOP

para una vía de I orden y topografía ondulada se

recomienda un ancho de pavimento de 7.30 con un ancho

de espaldones de 2.00 m, es decir un ancho total de

9.30 m. (Ver anexo D).

5.3ESTUDIO TOPOGRÁFICO DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA

BUNQUE.

5.3.1 INTRODUCCIÓN.

En el diseño de cualquier puente, la topografía del

terreno constituye un factor determinante en

laselección de la luz de cálculo y de la estructura del

mismo.

El estudio topográfico se concentra en una franja

topográfica de un largo de 60 m a cada lado del eje de

la vía.

5.3.2 EQUIPOS PARA LEVANTAMIENTO.

- Estación Total SOKKIA, SET 610:

Características:

PRECISION ANGUALAR: 6”

PRISMA: 2.60 METROS (3 EN TOTAL).

MEMORIA INTERNA: 10,000

AUMENTO DE LENTE: 26x

TECLADO: AFLANUMERICO

PLOMADA: OPTICA

48

Fuente: Propia.

Figura14: Personal para Levantamiento.

- GPS GARMIN, GPSMAP 60CX:

Características:

SiRF Star III, chipset de alta

sensibilidad que soporta WAAS/EGNOS.

Antena integrada de gran capaciad,

tipo cuadrifilar helicoidal, con opción de

antena externa tipo MCX.

Diseño de gran robustez (Norma de

estanqueidad IPX7).

Gran display de color TFT de 256

colores (160 x 240 pixels).

Peso: 212 g (con pilas, no incluidas).

Dimensión: (6.1 x 15.4 x 3.3 cm).

Display: (38mm x 56mm).

Resistencia al agua: estándar IPX-

Sumergible a 1 metro durante 30 minutos.

49

Figura15. GPS GARMIN, GPSMAP 60CX.

5.3.3 PROCEDIMIENTO DE TRABAJO.

Luego de definido el área del estudio, se colocaron las

Estaciones del Polígono Básico, señaladas como: Est 1,

Est 2, Est 3, hasta Est5. Estas estaciones han sido

colocadas a los lados de la vía existente, estructuras

existentes, mediante clavos de acero y estacas de

madera. Se colocaron además 4 puntos de referencia con

clavos de acero como referencias, de tal manera que

haya una fácil reposición del Polígono Básico. (Ver

anexo F).

5.4 ESTUDIO GEOTÉCNICO DE SUELOS DEL PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA BUNQUE.

5.4.1 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO:

Proceso para determinar la proporción en que participan

los granos del suelo, en función de sus tamaños. Esa

proporción se llama gradación del suelo.

Se denomina clasificación granulométrica o

granulometría, a la medición y gradación que se lleva a

cabo de los granos de los suelos, con fines de

análisis.

El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo

es de mucha ayuda para la construcción de proyectos,

tanto estructuras como carreteras.

Tabla 18: Sistemas de Clasificación de Suelos.

50

Fuente: DUQUE Gonzalo, ESCOBAR ENRIQUE. Mecánica de los Suelos.

Cap3. Pg 29.

Método del tamizado.

Una vez se pasa el suelo por la estufa y se pulverice,

se hace pasar por una serie organizada de tamices, de

agujeros con tamaños decrecientes y conocidos, desde

arriba hacia abajo. El primer tamiz, es el de mayor

tamaño y es donde inicia el tamizado. Se tapa con el

fin de evitar pérdidas de finos; el último tamiz está

abajo y descansa sobre un recipiente de forma igual a

uno de los tamices, y recibe el material más fino no

retenido por ningún tamiz.

Con sacudidas horizontales y golpes verticales,

mecánicos o manuales, se hace pasar el suelo por la

serie de tamices, de arriba abajo, para luego pesar por

separado el suelo retenido en cada malla.

Representación de la distribución granulométrica (Curva

granulométrica).

La gráfica granulométrica suele dibujarse con

porcentajes como ordenadas y tamaños de las partículas

como abscisas. Las ordenadas se refieren al porcentaje

en peso de las partículas menores que el tamaño

correspondiente.

La forma de la curva da inmediata idea de la

distribución granulométrica del suelo, un suelo

constituido por partículas de granulometría uniforme

que corresponde generalmente a la arenas está

representado por una línea casi vertical.

Como una medida simple de la uniformidad de un suelo

Allen Hazen propuso el coeficiente de uniformidad, se

utiliza para evaluar la uniformidad del tamaño de las

partículas de un suelo. En realidad la relación es un

coeficiente de no uniformidad pues su valor numérico

decrece cuando la uniformidad aumenta.

Los suelos con Cu<3 se consideran muy uniformes aun las

arenas naturales muy uniformes rara vez presentan Cu<2

Cu = D60 / D10

51

Como dato complementario necesario para definir la

uniformidad se define el coeficiente de curvatura del

suelo con la expresión:

Cc = (D30^2) / (D60 * D10)

Esta relación tiene un valor entre 1 y 3 en suelos bien

graduados, con amplio margen de tamaños de partículas y

cantidades apreciables de cada tamaño intermedio.

Fuente: DUQUE Gonzalo, ESCOBAR ENRIQUE. Mecánica de los Suelos.

Cap3. Pg 29.

Figura16.Curva Granulométrica

Descripción de la gradación.

La forma de la curva de distribución de tamaños de

partículas, indica si los tamaños varían en un rango

amplio (curva C) o estrecho (curva B); si el rango

tiende a los tamaños mayores del suelo grueso (A) o a

los menores del suelo fino (C). Si todos los tamaños

tienen proporciones en peso relativamente iguales, el

rango es amplio y la curva suave, el suelo así será

bien gradado (A y C). La mala gradación puede ser por

falta de extensión (B) o por discontinuidad.

Esta clasificación es necesaria en geotecnia, pero no

suficiente. Se complementa siempre la granulometría con

52

el ensayo de Límites de Attemberg, que caracterizan la

plasticidad y consistencia de los finos en función del

contenido de humedad.

5.4.2 Equipo y Herramientas.

Horno.

Bandejas.

Tamizador Mecánico.

Serie de Tamices con tapa y bandeja: #4, #8, #16,

#30, #40, #100, #200, bandeja.

Balanza.

5.4.3 Procedimiento de granulometría por tamizado.

5.4.3.1 Normas.- Determinación de la granulometría.

Este método, describe el procedimiento para determinar

cuantitativamente la distribución del tamaño de las

partículas de suelo.

AASHTO T-88.

ASTM D 422.

5.4.3.2 Granulometría por tamizado.

La muestra obtenida del ensayo SPT pesar en una

bandeja cualquiera.

Secar la muestra

De la muestra ya sacada pesar en la bandeja antes

mencionada.

Seleccionamos los tamices antes mencionados.

Ordenamos los tamices en forma decreciente.

Poner la respectiva bandeja para el material que

pasa el #200.

Tapar el tamiz de #4 para que no salgan los finos y

colocar en la tamizadora mecánica por un periodo de 5

minutos.

Se determina el peso de la muestra en cada tamiz y se

registra.

Tabular los resultados.

53

Dibujar la curva granulométrica para su respectivo

análisis.

5.4.4 Cálculo y Tabulación de resultados

Perforación Margen Derecho.

Tabla 19: Granulometría Perforación Margen Derecho

494

1008

514

Tamiz Peso Retenido

Parcial (gr)

Peso

Retenido

Acumulado

(gr)

Porcentaje

Retenido (%)

Porcentaje

que Pasa (%)

# 4 58 58 11.37 88.63

# 8 38 96 18.82 81.18

# 16 33 129 25.29 74.71

# 30 34 163 31.96 68.04

#40 19 182 35.69 64.31

#100 93 275 53.92 46.08

#200 83 358 70.20 29.80

Bandeja 152 510 100.00 0.00

Total (gr) = 510

Material perdido (%)= 0.78

Peso de la Bandeja (gr)=

Peso de la Bandeja +Muestra (gr) =

Peso de Muestra (gr) =

Fuente

: Propia.

Si el porcentaje que se perdió mediante el ensayo es

menor al 1% entonces se acepta el ensayo, como 0.78 es

menor a 1 se acepta el ensayo. (Ver anexo H).

54

Fuente: Propia.

Figura 17. Curva Granulométrica Perforación Margen Derecho

Tabla 20: Coeficientes de Uniformidad y curvatura Perforación

Margen Derecho

D60= 0.35 OBSERVACIÓN

D10= 0.00

SUELO FINO,

VER LÍMITES

D30= 0.075

Cu= NO PROCEDE

Cc= NO PROCEDE

Fuente: Propia.

CLASIFICACION SUCS= ARENA CON FINOS SM (ARENA

LIMOSA),Ya que más del 50% pasa el tamiz #4 y más del

12% pasa el tamiz #200, además en los ensayos de

límites de Attemberg nos indica que es no plástico .

(Ver anexo I)

CLASIFICACION AASHTO= GRAVA Y ARENAS LIMOSAS A-2, ya

que menos del 35% pasa el tamiz #200, además en los

ensayos de límites de Attemberg nos indica que es no

plástico . (Ver anexo J).

Perforación Margen Izquierdo.

Tabla 21: Granulometría Perforación Margen Izquierdo

55

330

685

355

Tamiz Peso Retenido

Parcial (gr)

Peso

Retenido

Acumulado

(gr)

Porcentaje

Retenido (%)

Porcentaje

que Pasa (%)

# 4 51 51 14.45 85.55

# 8 22 73 20.68 79.32

# 16 25 98 27.76 72.24

# 30 29 127 35.98 64.02

#40 22 149 42.21 57.79

#100 88 237 67.14 32.86

#200 75 312 88.39 11.61

Pasante del #200 41 353 100.00 0.00

Suma total = 353

Material Perdido (%)= 0.56

Peso de la Bandeja (gr)=

Peso de la Bandeja +Muestra (gr) =

Peso de Muestra (gr) =

Fuente: Propia.

Si el porcentaje que se perdió mediante el ensayo es

menor al 1% entonces se acepta el ensayo, como 0.78 es

menor a 1 se acepta el ensayo.

Fuente: Propia.

Figura 18.Curva Granulométrica Perforación Margen Izquierdo

Tabla 22: Coeficientes de Uniformidad y curvatura Perforación

Margen Derecho

D60= 0.50

D10= 0.075

D30= 0.14

56

Cu= 6.67

Cc= 0.52

Fuente: Propia.

CLASIFICACION SUCS=ARENA LIMPIA Y CON FINOS SP-SM

(ARENA MAL GRADUADA CON LIMO) , ya que más del 50% pasa

el tamiz #4 y lo que pasa el tamiz #200 está dentro del

5%-12%; además en los ensayos de límites de Attemberg

nos indica que es no plástico . (Ver anexo I)

CLASIFICACION AASHTO=GRAVA Y ARENAS LIMOSAS A-2, ya

que menos del 35% pasa el tamiz #200, además en los

ensayos de límites de Attemberg nos indica que es no

plástico. (Ver anexo J).

5.4.5 LIMITES DE ATTEMBERG:

Los límites de Attemberg fueron originalmente ideados

por un sueco de nombre Attemberg especialista en

agronomía y posteriormente redefinidos por Casagrande

para fines de mecánica de suelos de la manera que hoy

se conocen.

Los suelos que poseen algo de cohesión, según su

naturaleza y cantidad de agua, pueden presentar

propiedades que lo incluyan en el estado sólido, semi-

sólido, plástico o semi-líquido. El contenido de agua o

humedad límite al que se produce el cambio de estado

varía de un suelo a otro.

El ensayo en laboratorio de estos límites de Atterberg

o también llamados límites de consistencia nos permiten

determinar los límites del rango de humedad dentro del

cual el suelo se mantiene en estado plástico. Con

ellos, es posible clasificar el suelo en la

clasificación Unificada de Suelos (Unified Soil

Classification System, SUCS).

Los límites de Atterberg son propiedades índices de los

suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan

en la identificación y clasificación de un suelo.

57

Fuente: Muelas Ángel. Manual de Mecánica del suelo y

cimentaciones. Cap1. Pg 11.

Figura19. Estado del Suelo y Límites de Attemberg

5.4.5.1 Definiciones importantes.

a) Contenido de humedad (w): Razón entre peso del agua

y peso del suelo seco de una muestra. Se expresa en

porcentaje:

Dónde:

WW: peso agua y WS: peso suelo seco

b) Límite Líquido (LL): Es el contenido de humedad del

suelo en el límite entre el estado semi-líquido y

plástico.

c) Limite Plástico (LP): Es el contenido de humedad del

suelo en el límite entre los estados semi-sólido y

plástico.

d) Índice de Plasticidad (IP): es la diferencia entre

los límites líquido y plástico, es decir, el rango de

humedad dentro del cual el suelo se mantiene plástico:

5.4.5.2 Equipos y Herramientas.

- Límite Líquido.-

Dispositivo mecánico (Copa de Casagrande).

Acanalador.

Plato o fuente de mezclado

Espátula.

Calibrador.

Recipientes herméticos.

Recipiente con agua destilada.

58

- Límite Plástico.-

Plato o fuente de mezclado

Espátula.

Placa de rolado. Puede ser de vidrio, mármol o de

cualquier material que tenga una superficie lisa

absorbente, de alrededor de 15 x 20 cm.

Recipiente con agua destilada.

Varilla de calibración e 3 mm de diámetro y más o

menos 10 mm de largo.

5.4.5.3 Procedimientos Límites de Attemberg.

- Normas.

INEN 692- AASHTO T 90- ASTM D 4318.-

DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO

INEN 691- AASHTO T 89- ASTM D 4318 DETERMINACIÓN

DEL LÍMITE LÍQUIDO. METODO DE CASA GRANDE

5.4.5.4Determinación del límite plástico:

Tomar una muestra de alrededor de 100 g de la

porción del material que pase el tamiz de 425 mm

(No. 40).

A esta muestra se la añade agua destilada y se la

mezcla completamente en el plato o fuente, usando

la espátula hasta obtener una pasta de suelo

homogénea y plástica, en cantidad suficiente como

para moldearla con los dedos como una bola.

Cuando el límite plástico se determina

conjuntamente con el límite líquido, se toma al

iniciar el ensayo del límite líquido una muestra

de aproximadamente 30 gr, la cual debe ser

suficientemente homogénea y plástica para que

59

pueda formarse con facilidad una bola, sin que se

adhiera a los dedos al comprimirla.

Tomar aproximadamente 10 gr de la muestra

preparada anteriormente moldearla entre los dedos,

en una bola, luego amasar y rodar la bola entre

las palmas de las manos hasta que aparezcan en su

superficie pequeñas fisuras, con lo cual se

asegura que el suelo tenga un suficiente secado.

Si el rollo de suelo se desmenuza antes de

alcanzar los 3 mm de diámetro, añadir agua

destilada a toda la masa de suelo. Volver a

mezclarlo en el plato o fuente, amasarlo

completamente.

Si el rollo llega a los 3 mm de diámetro sin

presentar fisuras o signos de desmenuzamiento,

recoger el rollo y moldearlo nuevamente entre los

dedos en una bola y repetir el proceso hasta

cuando el rollo al llegar a los 3 mm de diámetro

se corte, tanto longitudinalmente como

transversalmente, o se desmenuce.

Recoger las porciones desmenuzadas de los rollos

de suelo en un recipiente hermético y determinar

el contenido de agua.

5.4.5.5.Determinación del límite líquido.

Colocar una porción de la pasta anteriormente

preparada en la copa, sobre la parte que descansa

en la base, extendiéndola rápida y cuidadosamente

con la espátula, cuidando que no queden atrapadas

burbujas de aire.

Nivelar el suelo con la espátula paralelamente a

la base, de tal manera que tenga una profundidad

60

de 10 mm en la sección de espesor máximo; el suelo

sobrante debe regresar al plato o fuente de

mezclado.

Con el acanalador adecuado, realizar un canal en

el muestra, evitando despegarla de la copa, de

manera que su plano de simetría sea perpendicular

a la articulación de la copa, y procurando,

además, que el acanalador se mantenga normal a la

superficie de la copa.

Para evitar la rotura de los lados del canal o el

deslizamiento de la muestra de suelo en la copa,

se permiten hasta seis recorridos del acanalador,

desde atrás hacia adelante o desde adelante hacia

atrás; la profundidad del canal se incrementa con

cada recorrido y sólo el último debe tocar el

fondo de la copa.

Colocar la copa en su dispositivo mecánico,

cuidando que la superficie inferior de la copa y

la superficie de la base se encuentren libres de

suelo o agua, girar el manubrio a una velocidad de

2 revoluciones por segundo, contar los golpes

necesarios para que las dos mitades de la muestra

se pongan en contacto al fondo del canal, en una

distancia continua de alrededor de 10 mm, por la

fluencia del suelo y no por deslizamiento entre el

suelo y la copa; anotar el número de golpes

necesarios para que esto ocurra.

Regresar la muestra de la copa al plato o fuente

de mezclado, mezclar completamente, limpiar y

secar la copa y el acanalador y repetir las

operaciones.

Del lugar donde se juntan los bordes del canal,

tomar con la espátula una porción de suelo de

61

alrededor de 10 g, colocarla en un recipiente

adecuado y determinar el contenido de agua de

acuerdo con la Norma INEN 690.

Realizar las operaciones por lo menos cuatro

veces, usando la misma muestra con nuevos

incrementos de agua destilada, los cuales deben

hacerse de tal manera que el número de golpes

necesario para cerrar el canal varíe de 45 a 5, de

modo que dos ensayos estén bajo los 25 golpes y

dos sobre los 25 golpes, mezclando cada incremento

de agua por lo menos durante 5 minutos.

5.4.5.6 Cálculos y tabulación de resultados:

PERFORACIÓN MARGEN DERECHO.


Perforación margen derecho.

150.00 g

PESO

MUESTRA

+ TARA (gr)

PESO

SECO

(gr)

PESO AL NATURAL (g)

PESO

SECO

(g)

CONT.

HUMEDAD %

B C D=B-A E=C-A

5-15 7.00 CH 17.70 35.10 31.50 17.40 13.80 26.09 26.09

T* 17.20 24.20 22.8 7 5.6 25.00

H* 14.60 20.40 19.30 5.8 4.7 23.40

1P 18.40 25.70 24.40 7.3 6 21.67

24 14.60 21.80 20.60 7.2 6 20.00

35-45 42.00 J' 18.00 31.30 29.20 13.3 11.2 18.75 18.75

A

24.20

20.83

RANGO

PROMEDIO

CONTENIDO

DE HUMEDAD

%

25-35 28.00

PESO DE LA MUESTRA

ENSAYO LÍMITE LÍQUIDOPERFORACIÓN ORILLA DERECHA

PESO TARA (gr)

15-25 17.00

GOLPES

100xE

ED

Fuente:Propia.

Tabla 24: Contenido de humedad. Ensayo límite plástico.

Perforación margen derecho

LÍMITE PLÁSTICO

CONT.

HUMEDAD %

5A 18.20 19.30 19.00 1.10 0.80 37.50

11 14.50 15.00 14.85 0.50 0.35 42.86

PESO MUESTRA +

TARA (gr)PESO AL NATURAL (g)

B D=B-AA

40.18

PESO TARA

(gr) PROM CONT.

HUMEDAD %

100xE

ED

Fuente:Propia.

Tabla 25: Número de Golpes. Límite Líquido. Perforación margen

derecho

62

LOG (N)No

GOLPES

%

HUMEDAD

0.85 7.00 26.09

1.23 17.00 24.20

1.45 28.00 20.83

1.62 42.00 18.75

LÍMITE LÍQUIDO

Fuente: Propia.

Fuente: Propia.

Figura 20. Límite Líquido. Perforación margen derecho.

Tabla 26: Índice de Plasticidad. Perforación margen derecho.

LOG (N)No

GOLPES

%

HUMEDAD

0.85 7.00 26.09

1.23 17.00 24.20

1.45 28.00 20.83

1.62 42.00 18.75

1.40 25.00 21.41

IP -18.77 NP

LÍMITE LÍQUIDO

Fuente: Propia.

63

Cuando no pueda determinarse uno de los dos límites (IP

ó IL) o la diferencia es negativo, informar el índice

de plasticidad como NP (no plástico).

PERFORACIÓN MARGEN IZQUIERDO.


Perforación margen izquierdo.

150.00 g

PESO

MUESTRA

+ TARA (gr)

PESO

SECO

(gr)

PESO AL NATURAL (g)

PESO

SECO

(g)

CONT.

HUMEDAD %

B C D=B-A E=C-A

5-15 8.00 P8 18.30 30.50 28.40 12.20 10.10 20.79 20.79

PESO DE LA MUESTRA

ENSAYO LÍMITE LÍQUIDOPERFORACIÓN ORILLA DERECHA

PESO TARA (gr)

GOLPES

A

RANGO

PROMEDIO

CONTENIDO

DE HUMEDAD

%100xE

ED

Fuente:Propia.

Cuando no pueda determinarse uno de los dos límites (IP

ó IL) o la diferencia es negativo, informar el índice

de plasticidad como NP (no plástico).

5.4.6 DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO:

El peso específico de una sustancia es el peso de la

unidad de volumen.

Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia

entre el volumen que ocupa. Pc = p/v

Saturado superficialmente seco SSS: Condición en la

cual los poros permeables de las partículas del árido

se llenan con agua al sumergirlos por un determinado

periodo de tiempo, pero sin agua libre en la superficie

de las partículas.

5.4.6.1 Equipo y Herramientas.

Horno.

Bandejas.

Picnómetro.

Molde Troncocónico.

Agua.

Balanza.

5.4.6.2 Procedimiento del Ensayo.

-Normas.-

64

Esta norma establece el método de ensayo para

determinar: la densidad, la densidad relativa y la

absorción del árido.

ASTM C-128.

NTE INEN 856:2010.

5.4.6.3Condición saturada superficialmente.-

La muestra obtenida del ensayo SPT pesar en una

bandeja cualquiera.

Sobresaturar la muestra de árido fino llenando el

recipiente con agua durante 24±4 horas, etiquetar las

muestras.

Luego de transcurrido el período de saturación,

retirar el agua contenida en el recipiente, con la

precaución de evitar la pérdida de finos.

Secar la muestra

esparciéndola sobre una superficie plana, no

absorbente, revolviéndola continuamente para

obtener un secado uniforme.

Tomar el molde

troncocónico y asentarlo en una superficie lisa no

absorbente, llenarlo en su totalidad con una parte

del árido fino parcialmente seco para finalmente

apisonar 25 veces con el compactador, cada caída

debe iniciar aproximadamente 5mm sobre la

superficie del árido.

Levantar el molde en

forma lenta y vertical: si conserva la forma del

molde significa que la muestra todavía contiene

humedad superficial. Caso contrario continuamos

revolviendo la muestra hasta que el árido se

desmorone un poco al retirar el molde, obteniendo

así su estado de superficie saturado seco (SSS).

65

5.4.6.4 Ensayo gravimétrico para el peso específico:

Pesar el picnómetro vacío.

Tomar cierta cantidad de la muestra en SSS e

introducirla inmediatamente en el picnómetro;

registrar el peso del picnómetro más árido en SSS.

Llenar con agua el picnómetro hasta un 90% de su

capacidad.

Agitar el picnómetro con movimientos lentos

circulares para eliminar las burbujas de aire.

Completar el nivel de agua hasta su aforamiento.

Pesar y registrar el conjunto picnómetro, agua y

muestra.

Vaciar el picnómetro, limpiarlo y secarlo.

Tabular la masa del picnómetro calibrado.

Calcular y tabular Masa del árido en SSS, Volumen

Desalojado y finalmente el Peso Específico.

5.4.6.5Cálculos y tabulación de resultados:

Tabla 28: Peso específico Suelo Margen izquierdo.

Fuente: Propia.

Tabla 29: Peso específico Suelo Margen derecho.

66

Fuente: Propia.

5.4.7DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO.

El método comúnmente utilizado en el proceso de exploración

de obras verticales, el cual se denomina Ensayo de

Penetración Normal (SPT), mediante el cual se obtiene el

número de golpes por pie de penetración (N), con lo cual se

puede determinar la capacidad de carga admisible del suelo a

distintas profundidades.

El método permite obtener muestras alteradas en forma

continua, las cuales se trasladan al laboratorio para

efectuarle los ensayes básicos de clasificación, con lo cual

se puede definir la secuencia estratigráfica del sitio en

estudio.

La capacidad de carga admisible puede calcularse a partir de

“N”, utilizando cualquiera de las teorías plenamente

estudiadas o bien por formulas empíricas, también para

efectuar el cálculo se debe considerar el tipo de suelo

encontrado en la exploración.

Además de la capacidad de carga admisible (presión

admisible del suelo), la información de campo, los

resultados de laboratorio y los cálculos que se

realizan, nos permiten definir el tipo de cimentación y

el nivel de desplante de la cimentación.

Otro parámetro que se puede determinar a partir del N

obtenido y de la clasificación posterior del suelo, es

el Grado de Compacidad en caso de suelos arenosos y la

Consistencia en caso de suelos arcillosos, esto

mediante tablas que relacionan los mencionados valores: Tabla 30: Relación entre el grado de Compacidad, Ángulo de

fricción Interna y el Número de golpes del SPT.

67

Fuente: ASTM D 1586.

Tabla 31: Relación entre la consistencia, Resistencia a la

compresión simple y el Número de golpes del SPT.

Fuente: ASTM D 1586.

5.4.7.1 Equipo y Herramientas.

Trípode

Polea

Motor

Cuerda

Martinete

Barrenos

Muestreador o cuchara partida con las siguientes

características.

Largo: 50 cm

Diámetro exterior: 51 mm

Diámetro interior 35 mm

Peso total 70 N – 16 lb

Llaves

Fundas plásticas

Flexómetro

68

Fuente: Propia.

Figura21. Elementos del equipo del SPT

5.4.7.2 Procedimiento.

Normas.- ASTM D 586.

ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR

5.4.7.3Procedimiento de perforación:

Deberá hacerse avanzar la perforación por

incrementos, de manera que permita una toma de

muestras intermitente o continua, los intervalos y

profundidades de 0.15 m en estratos homogéneos,

con su muestreo o en cada variación de los

estratos.

Se aceptará cualquier procedimiento de perforación

que proporcione un agujero limpio y estable, antes

de insertar el “muestreador” y que garantice que

elensayo de penetración se efectúa sobre suelos

esencialmente inalterados.

Después que haya avanzado la perforación hasta la

profundidad deseada y que se hayan limpiado los

sobrantes de la excavación se prepara el muestreo

con la secuencia de operaciones siguientes:

Conéctese la cuchara partida a la tubería de

perforación, dejándolo caer suavemente, sin

69

permitir que se introduzca dentro el suelo

que va a ser muestreado.

Colóquese el martillo en posición e instálese

el yunque en la parte superior de la tubería

de perforación.

Déjese en reposo el peso muerto del

“muestreador”, tubería y cabezote, sobre el

fondo del hueco y aplíquese un golpe de

asentamiento. Si se hallan sobrantes

excesivos en el fondo del hueco, extráigase

el “muestreador” y la tubería para eliminar

los sobrantes.

Márquese el extremo superior de la tubería de

perforación en tres incrementos sucesivos de

0.15 m de manera que el avance del

“muestreador” bajo el impacto del martillo,

pueda ser observado fácilmente para cada

incremento de 0. 15 m (6").

Hínquese el “muestreador” con golpes del martillo

de 63.5 kg (140 lb), con caída de 0.76 m (30"),

cuéntese el número de golpes aplicados a cada

incremento de 0.15 m, hasta cuando ocurra una de

las siguientes condiciones.

Que se haya aplicado un total de 50 golpes en

cualquiera de los tres incrementos de 0.15 m

vistos en el numeral.

Que se haya aplicado un total de 100 golpes

para 0.30 m (12").

Que no se observe avance del “muestreador”

mediante la aplicación de 10 golpes sucesivos

del martillo.

70

Regístrese el número de golpes-requeridos para

efectuar cada 0.15 m (6") de penetración o de la

fracción correspondiente. Se considera que los

primeros 0.15 m (6") son para una penetración de

asentamiento. La suma del número de golpes

requeridos para el segundo y tercer avance de

0.15m de penetración, se llama la “resistencia a

la penetración normal" o valor "N".

Si el “muestreador” se introduce menos de

0.45 m (18"), el número de golpes para

completar cada incremento de 0.15 m (6") y

para cada incremento parcial deberá anotarse

en el registro de la perforación.

Para incrementos parciales, la penetración

deberá informarse con aproximación a 25 mm

(1"), en adición al número de golpes. Si

avanza el “muestreador” por debajo del fondo

del hueco bajo el peso estático de la

tubería de perforación o bajo el peso de ésta

más el peso estático del martillo,

deberá anotarse esta información en el

registro de la perforación.

La elevación y caída del martillo de 63.5

kilogramos (140 libras), deberá obtenerse

empleando cualquiera de los siguientes métodos.

Empleando para la caída del martillo un sistema

semiautomático o automático que levante los 63.5

kilogramos (140 libras) del martillo y los deje

caer sin ningún obstáculo en 0.76 m ± 25 mm (30 ±

1.0").

Extraer el

“muestreador” a la superficie y abra. Regístrese

el porcentaje de recuperación o longitud de la

71

muestra recobrada. Descríbase la muestra de suelo

recuperado en cuanto a su composición, color,

estratificación y condición; colóquense luego una

o más partes representativas de la muestra en

frascos o recipientes sellados para el ensayo de

humedad, sin que se compacte o distorsione

cualquier estratificación aparente.

Séllese cada recipiente para evitar la evaporación

de la humedad del suelo. Pónganse etiquetas a los

recipientes con el nombre de la obra, el número de

la perforación, la profundidad, la cuenta de

golpes para cada incremento de 15 mm (6") y la

descripción del material. Protéjanse las muestras

contra cambios extremos de temperatura.

5.4.7.4 Ubicación de perforaciones.

Fuente: Propia.

Figura22. Ubicación perforaciones del ensayo SPT.

5.4.7.5 Correlaciones en suelos granulares.

- Densidad Relativa

Terzaghi y Peck (1948) publicaron la primera

correlación entre NSPT y la Densidad Relativa (DR%),

válida para arenas cuarzosas (ver figura adjunta).

72

Fuente: Muelas Ángel, Manual de Mecánica del suelo y

cimentaciones.

Figura23. Densidad Relativa – NSPT.

EnbasealosvaloresdelaDR%,TerzaghiyPeckestablecieronloqu

ehoyesun

clásicosistemadeclasificacióndelasarenassegúnsucompacid

ad.Elíndice SPTestárelacionado conlacompacidad

delasarenas.TerzaghiyPeck

propusieronlasiguienterelación: Tabla 32: Relación de Compacidad.

NSPT Compacidad 0-4 Muyfloja 5-10 Floja 11-30 Media 31-50 Densa >50 Muydensa

Fuente: Muelas Ángel, Manual de Mecánica del suelo y

cimentaciones.

-ÁngulodeFricciónInterna

Losdatosqueseobtienen

delensayoSPTpermitenestimarelángulode fricción

internadelosmaterialesgranulares,bienindirectamente,ded

ucido

delosvaloresestimadodeladensidadrelativa,biendirectamen

teapartirdel valorNSPT(tendencia actual).

Existenotrascorrelaciones

directasentreelvalordeNSPTyelángulode fricción

interna.Enlafigurasiguientesepresentalacorrelación

deDeMello (1971):

73

Fuente:Muelas Ángel, Manual de Mecánica del suelo y cimentaciones. Figura24. Presión Vertical – NSPT.

Existeunacorrelaciónevidenteentreelángulodefriccióndelo

ssuelos

granularesyelíndiceN(SPT).Lademayordifusiónprobablement

eseala

definidaporSchmertmannquepuedeaproximarseconlasiguiente

expresión analítica:

Dónde:

= Ángulo de rozamiento.

NSPT= Índice del ensayo SPT.

Presión vertical efectiva al nivel del ensayo.

= Presión de referencia (1bar= 100kPa).

- Calculo para el ángulo de fricción interna.

Para el margen Izquierdo se reemplaza datos:

Para el margen Derecho se reemplaza datos así:

74

5.4.7.6 Cálculos y Tabulación de Resultados.

Tabla 33: Ensayo SPT y Esfuerzo Admisible del Suelo. Margen

Izquierdo

0.4 9 36 0.90 SP-SM

0.9 15 60 1.50 SP-SM

1.4 32 128 3.20 SP-SM

1.9 38 152 3.80 SP-SM

2.4 47 188 4.70 SP-SM

2.9 48 192 4.80 SP-SM48

0.42

0.65

0.78

30 40 50 N PROMEDIO

ESTRATO

GRADO DE

COMPACIDAD

q adm

(kg/cm2)TIPO DE

SUELO

PERFORACIÓN MARGEN IZQUIERDO

12

35

RP

(Kg/ cm2)Z (m) N (SPT) 10 20

Fuente:Propia.

Tabla 34: Ensayo SPT y Esfuerzo Admisible del Suelo. Margen

Derecho

1.3 8 32 0.8 SM

1.8 13 52 1.3 SM

2.3 28 112 2.8 SM

2.8 32 128 3.2 SM

3.3 38 152 3.8 SM

3.8 42 168 4.2 SM

4.3 44 176 4.4 SM

4.8 45 180 4.5 SM

q adm

(kg/cm2)TIPO DE

SUELO

11 0.41

PERFORACIÓN MARGEN DERECHO

Z (m) N (SPT) 10 20 30 40 50 N PROMEDIO

ESTRATO

GRADO DE

COMPACIDAD

33

44

0.63

0.74

RP

(Kg/ cm2)

Fuente:Propia.

Dónde:

Resistencia a la penetración (Rp) = N*4.

Presión admisible del suelo q adm= N/10.

N= número de golpes.

5.5 INFORME GEOLÓGICO PARA EL DISEÑO DEL PUENTE SOBRE

LA QUEBRADA BUNQUE.

5.5.1 GEOLOGÍA DE LA ZONA:

Los suelos tienen origen volcánico, predominan los

entisol y mollisol, en esta área el suelo está

relacionado con la actividad volcánica del cuaternario

reciente de los volcanes localizados en esta área como

por ejemplo el Chimborazo.

Los suelos de tipo entisol.- son productos de la

desintegración de depósitos volcánicos

piroclásticos de grano fino a medio-arena-limoso,

75

de color café claro a oscuro, conocidos como

podsoles.

Los suelos de tipo molisol.- se localizan en zonas

de pastizales, contienen materia orgánica, su

color es café oscuro a negro, grano medio a fino-

limo arenoso-arcilloso, con contenido de humus.

por húmedo están relacionados con los andosoles.

5.5.2 Geomorfología.

Regionalmente esta zona corresponde a la denominada

depresión Interactiva, rasgo morfológico con que se

denomina a un hundimiento tectónico limitado por fallas

longitudinales de dirección general N-S, que

posteriormente ha sido afectada por diferentes

episodios volcánicos, originando fases acumulativas

para luego ser disecadas por la erosión fluvial.

La altiplanicie de Tapi, que va desde los 2500 a 3000

m.s.n.m, donde se encuentra asentada la ciudad de

Riobamba, presenta un predominio de pequeñas colinas

con cimas redondeadas y zonas planas, y su morfogénesis

está relacionada con las diferentes fases de relleno y

depósitos de materiales detríticos en su basamento, los

cuales fueron posteriormente cubiertos por potentes

depósitos volcánicos provenientes del Chimborazo, de

tipo nube ardiente, laharíticos y flujos de lava, uno

de los cuales llegó inclusive cerca de la localidad de

Guano. A su vez, estos materiales fueron fosilizados

por depósitos piroclásticos predominantemente

constituidos por ceniza volcánica. Hacia el Norte, el

río Guano y su conjunto de formas aluviales delimitan

la planicie de Tapi, mientras que hacia el Sur limita

esta planicie un sistema de terrazas originada por la

actividad volcánica y acción fluvial predominante del

río Chambo.

5.5.3 Litología.

La geología de la zona está representada por depósitos

de origen volcánico y fluvio-lacustre del cuaternario

de la formación de Riobamba de la edad plestocénica,

cubierta por estratos, la ceniza y pómez (piroclastos)

de diferente espesor.

a). Metamórficos (orogenia laramídica)

Constituida por esquistos, cuarcitas y metavolcánicos,

en la parte oriental predominan los esquistos

serecíticos con abundancia de laminillas de muscovita,

aflorando también gneis altamente meteorizado. Por las

características petrográficas y la ubicación de la

76

cordillera Real, las rocas metamórficas de la zona se

consideran como pertenecientes a la serie Paute, y se

le atribuye al mesozoico, pues pertenece al

metamorfismo ocasionado de la orogenia laramídica.

b). Formación Yaruquíes

Consiste de areniscas finas y gruesas amarillas-rojizas

intercaladas con conglomerados. Los cantos de los

conglomerados son de andesitas y cuarcitas. No se

tienen edades en esta formación, pero por correlaciones

estratigráficas se cree es del Plioceno.

c). Aluviales (holoceno)

Su génesis puede estar asociado a los deslizamientos en

masa, pues cada deslizamiento ha formado una represa

natural en el río y, al ser embalsadas temporalmente

las aguas, se han acumulado los materiales de arrastre

para formar terrazas que ahora aparecen a muy distintos

niveles sobre el cauce actual del río Chambo. El

material que integra las terrazas es de características

muy similares en todas ellas: gravas con cantos bien

rodados de naturaleza volcánica y metamórfica, con

niveles arenosos y ocasionalmente piroclásticos.

d). Cangahua

La Cangahua corresponde a tobas meteorizadas de color

café amarillento. Es muy común en la serranía norte y

centro, hasta Alausí, desde donde más al Sur ya no se

la encuentra.

Se halla cubriendo gran parte de la zona de Riobamba,

resulta difícil establecer la potencia, pero se estima

un espesor de hasta 60 m, su edad es Pleistoceno Tardío

(PLAN DE DESARROLLO DE LA PROVINCIA DEL CHIMBORAZO).

(Ver Anexo L).

5.5.4 MARCO TECTÓNICO REGIONAL.

El Ecuador se encuentra localizado en una zona límite

de placas de convergencia que involucra un proceso de

subducción.

La Placa Nazca se forma a partir de la cordillera

submarina del Pacífico Oriental y es empujada hacia el

este, frente a las costas sudamericanas se crea la

cordillera Centro – Oceánica Submarina del Atlántico

medio y es empujada hacia el oeste con una velocidad de

alrededor de 3 cm/año. El área de Riobamba está

conformada por material volcánico proveniente de los

volcanes Chimborazo 6310 m.s.n.m. y Carihuairazo 5102

m.s.n.m. Su relieve responde a la acción volcánica,

glacial y sedimentos durante la época del pleistoceno.

Los afloramientos entre Riobamba y Guamote están

relacionados con el levantamiento de la depresión en

dirección sur, limitándose los rellenos a las pequeñas

77

fosas tectónicas locales de la falla Guamote – Palmira.

La zona de intervención del proyecto se encuentra

asociada con la gran falla de Pallatanga.

Los principales accidentes tectónicos regionales de

edad cenozoica presentes en el país y que podrían tener

influencia sobre la zona de intervención son los

siguientes.

El sistema de fallas de empuje del frente andino

oriental, el cual absorbe la deformación compresiva

este -oeste del bloque norandino respecto al continente

sudamericano.

El sistema de fallamiento Chingual – Pallatanga –

Guayaquil, de sentido transcurrente dextral,

relacionado con el movimiento hacia al noreste del

bloque norandino.

El fallamiento inverso de sentido norte - sur

reconocido en el Callejón Interandino considerado como

resultado de la interacción de los sistemas anteriores.

a) Falla Pallatanga

Tiene su inicio en el Golfo de Guayaquil,

continuando por Naranjal y Pallatanga, atraviesa

la Cordillera Oriental en la zona de Pisayambo,

donde toma un rumbo norte – sur hasta la falla

Chingual y continúa en Colombia. El segmento

ubicado a lo largo del río Pangor, entre

Pallatanga y Cajabamba, es uno de los más activos

y con mejor expresión morfológica en el Ecuador.

b) Fallas de Guamote Palmira

Un sistema de falla con claras evidencias

morfológicas de movimiento transcúrrete dextral,

se proyecta desde Guamote hacia el sur, siguiendo

el valle de Palmira y luego hacia Tixán. Su

prolongación más hacia el sur no es muy clara ya

que se enmascara con los grandes deslizamientos

presentes en la zona de Alausí. Muy cerca hacia el

norte, en el Sector de Columbe y el río Gaushi se

encuentran evidencias de transcurrencía dextral y

de algunas zonas de extensión, Aunque proyectan

este sistema hacia el norte de Guamote hasta la

ciudad de Riobamba.

c) Fuentes de sismos ocurridos

En la tabla se detalla los mayores eventos producidos

para nuestra área geográfica. Tabla 35:Intensidad de sismos en Escala de Mercalli

78

Fuente: Catalogo de Terremotos del Ecuador – Intensidades –

Instituto Geofísico.

En esta región se destacan, en número de ocurrencia

respecto a otras regiones, la mayoría de eventos

sísmicos más destructivos ocurridos en el país, tales

como: El terremoto de Riobamba ocurrido en abril de

1797 de intensidad máxima de XI; por sus efectos, el

mayor terremoto ocurrido en territorio ecuatoriano

desde tiempos históricos hasta la actualidad.

Se estima que este evento fue originado en la falla

Pallatanga, en el segmento Pangor, y que lo pondría muy

cerca del reporte epicentral, en la antigua ciudad de

Riobamba. (Ver Anexo M).

5.5.5 RIESGOS NATURALES.

La zona destinada al proyecto presenta zonas de

considerable riesgo sísmico y volcánico que podrían

poner en peligro las obras civiles existentes y las

futuras a ser ejecutadas, razón por la cual es

importante tener en cuenta este tipo de riesgos.

a). Amenazas sísmicas

El grado de amenaza para nuestra área de estudio

es elevado, al estar influenciados por los

sistemas regionales antes mencionados. Los

terremotos y sismos pueden causar varías formas de

sacudimientos, ruptura e inestabilidad del

terreno, por tanto afecta a la infraestructura en

un sitio determinado.

b). Amenazas volcánicas

Los fenómenos volcánicos que podrían afectar se

relacionan con una potencial erupción de los volcanes

Tungurahua y Chimborazo. Actualmente, el volcán

Tungurahua es el mayor exponente del riesgo volcánico

del país. (Ver Anexo N y O).

79

5.6 INFORME HIDROLÓGICO DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA

BUNQUE.

5.6.1 ANTECEDENTES.

5.6.1.1 Aspectos hidrometeorológicos de la cuenca de la

Quebrada Bunque.

Clima: Tiene un clima templado interandino

(Temperatura promedio de 14ºC).

Precipitación:Su precipitación media anual varia de

250 a 500mm.

Humedad Relativa: Humedad relativa de 67.27%.

Topografía: topográficas montañosas con alturas que

fluctúan desde los 2735 a 3400 m.s.n.m,

encontrándose los sectores de mayor altitud al

Noroeste, y los más bajos al Sureste del mismo.

Entre las elevaciones con relevancia tenemos a la

Loma Chipate y la Loma Cachahuay.

El principal sistema hidrográfico de la zona de

influencia del proyecto son quebradas intermitentes

y se compone de:

La quebrada Bunque (Quebrada donde se implantará el

puente): La cual se forma de los afluentes de la

quebrada Tarazana y la quebrada Yaruquíes.

La quebrada Tarazana: La cual se forma de los

afluentes de la quebrada Penicahuán y la quebrada

Paccha.

La quebrada Yaruquíes: La cual aguas arriba se

denomina quebrada Mactus.

La quebrada Paccha: La cual se forma de los

afluentes de la quebrada Iñajon y la quebrada

Chaquicahuay.

80

5.6.2DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS Y CARACTERÍSTICAS

GEOMORFOLÓGICOS DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DE LA

QUEBRADA BUNQUE.

Para el estudio y determinación de los parámetros

geomorfológicos de la subcuenca del río Chibunga

(Cuenca de la quebrada Bunque) fue necesario adquirir

los planos topográficos de la zona, en el Instituto

Geográfico Militar (IGM), con curvas de nivel de la

zona a escalas 1:50.000. (Ver Anexo P)

5.6.2.1 Delimitación y área de la cuenca.

Al iniciar un estudio geomorfológico se debe empezar

por determinar los límites de la cuenca del río.

La cuenca de la quebrada Bunque se delimitóen las

cartas topográficas del IGM desde el punto de interés,

que en este caso es la ubicación del puente en las

coordenadas (759963.00; 9813891.00) en la cota 2749.00

m.s.n.m.

Para determinar el área se escaneo el mapa cartográfico

con la cuenca delimitada y se importaron las imágenes

al programa AUTOCAD. Con ayuda de este programa se

halló el área de la cuenca de la quebrada Bunque.

Como resultado se obtuvo que el área de la cuenca es de

1045 Ha (10.45 Km2).(Ver Anexo Q).

5.6.2.2 Cota alta y baja de la cuenca.

La cota alta de la cuenca de la quebrada Bunque es de:

3400.00 m.s.n.m.

La cota baja de la cuenca de la quebrada Bunque es de:

2745.00 m.s.n.m. En la ubicación del puente.

5.6.2.3 Perímetro de la cuenca y longitud del cauce

El perímetro de la cuenca del río Chibunga también se

determinó con ayuda del AUTOCAD.

Como resultado se obtuvo que el perímetro de la cuenca

es de 15890.07 (15.89 Km), y la longitud del cauce ese

de 7.01 Km.(Ver Anexo R)

81

5.6.2.4 Cálculo del coeficiente de forma de Horton

(Kf).

Este factor indica la tendencia de la cuenca a las

crecientes.

Dónde:

A = área de la cuenca en Km2

L = longitud delcauce principal km

Cálculo de Kf:

El cual nos indica que es una cuenca ligeramente

achatada (Kf<1) por ende no es propensa a concentrar el

escurrimiento de una lluvia (no se produce crecidas

súbitas).

5.6.2.5 Cálculo del coeficiente de compacidad (Kc)

Es un número adimensional que varía con la forma de la

cuenca. Cuanto másirregular la forma mayor su

coeficiente. Es importante ya que se puede tener una

idea de lacantidad de escorrentía para un área e

intensidad de lluvia.

El índice de Gravelius está dado por la relación entre

el área de un circuloequivalente cuyo perímetro es el

perímetro de la cuenca (P), que es la mismalongitud del

parte aguas y el área de la cuenca. Cálculo del

Coeficiente de Compacidad

Dónde:

P: perímetro de la cuenca km.

A: área de la cuenca km2.

El valor del coeficiente de compacidad de 1,37 confirma

una forma oval-elíptica para la cuenca; además la

tendencia de no concentrar grandes volúmenes de aguas

de escurrimiento.

5.6.2.6 Cálculo del índice de alargamiento (IA).

Este índice propuesto por Horton relaciona la longitud

máxima (Lm) encontrada en la cuenca medida en sentido

del río principal y en el ancho máximo (B) medido en la

cuenca en sentido perpendicular.

82

Dónde:

Lm =Longitud máxima encontrada en el sentido del río

principal en m. (Ver Anexo R)

B =Ancho máximo de la cuenca en m. (Ver Anexo R)

Cuando es mayor a 1, se trata de cuencas alargadas y

para valores cercanos a uno, se trata de una cuenca

cuya densidad de drenaje presenta forma de abanico y

puede tenerse un río principal corto.

Como es > 1 la cuenca de la quebrada Bunque es

moderadamente alargada.

5.6.2.7 Cálculo de la pendiente de la cuenca.

Guarda relación directa con la infiltración, humedad

del suelo, aguas subterráneas, escurrimiento

superficial. Incide y define el tiempo de

concentración, viaje y el escurrimiento superficial.

La pendiente de la cuenca influye en buena parte la

velocidad con que se da la escorrentía superficial y

afecta, por lo tanto, el tiempo que lleva el agua de

lluvia para concentrarse en los lechos fluviales que

constituyen la red de drenaje de las cuencas.

Para determinar la pendiente de la cuenca de la

quebrada Bunque se utilizó el método de Horton:

Dónde:

n = número de intersecciones de curvas de

nivel con los ejes verticales.

e =equidistancia entre curvas de nivel

(metros).

Σlvert = suma de las longitudes de las

verticales de la cuadrícula (metros).

Criterio de Horton.- Consiste en trazar una malla de

cuadrados sobre la proyección planimetría de la

cuenca orientándola según la dirección de la

corriente principal.

83

Para determinar la pendiente en el sentido

horizontal se utiliza la misma fórmula con la única

diferencia de que se cuentan el número de

intersecciones de las curvas de nivel con las líneas

horizontales. (Ver Anexo S).

Para la cuenca de la quebrada Bunque se tiene:

Para hallar la pendiente media de la cuenca

simplemente hacemos un promedio de ambas:

5.6.3 DETERMINACION EL COEFICIENTE DE ESCORRENTIA DE LA

CUENCA DE LA QUEBRADA BUNQUE.

5.6.3.1 Tipos de suelos de la cuenca de la Quebrada

Bunque

Para determinar los tipos de suelos que presenta la

cuenca nos basamos en el Mapa de suelos de la Ciudad de

Riobamba emitidos por el MAGAP (Ministerio de

Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca). (Ver Anexo

T)

En el mapa se puede visualizar que en la cuenca de la

quebrada Bunque se encuentran suelos tipo C, y H.

Suelos tipo C.- suelos poco profundos,

erosionados; localizados sobre una capa dura

cementada (cangahua), con textura arenosa.

Suelos tipo H.- suelos negros, profundos, franco

arenosos, derivados de materiales piroclásticos,

con menos de 30 % de arcilla.

La Tabla incluye los porcentajes de ocupación de cada

uno de estos suelos.

Tabla 36: Tipos de Suelos en la cuenca de la Quebrada Bunque.

Tipo de suelo (%)

C H

84

81.48 18.52

Fuente: Propia.

5.6.3.2Coeficiente de escorrentía

El coeficiente de escorrentía, C, se estima en base a

las características hidrogeológicas de las cuencas. En

la literatura especializada de hidrología se

publican tablas con valores de C en función,

generalmente, de tres aspectos que se consideran

determinantes en la generación de escorrentía como

consecuencia de tormentas de lluvias:

La cobertura.

El tipo de suelo

Pendientes del terreno.

5.6.3.3Tabla de Coeficiente de Escorrentía "C” Tabla 37: Coeficientes de Escorrentía.

COBERTURA VEGETAL

PENDIENTE DEL TERRENO

PRONUNC ALTA MEDIA SUAVE DESPREC

> 50 % 20 % 5 % 1 % < 1 %

SIN VEGETACIÓN

IMPERMEABLE 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60

SEMIPERMEABLE 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50

PERMEABLE 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

CULTIVOS

IMPERMEABLE 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50

SEMIPERMEABLE 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

PERMEABLE 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20

PASTOS, VEGETACIÓN LIGERA

IMPERMEABLE 0.65 0.60 0.55 0.50 0.45

SEMIPERMEABLE 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

PERMEABLE 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15

HIERBA GRAMA

IMPERMEABLE 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40

SEMIPERMEABLE 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30

PERMEABLE 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10

BOSQUES, DENSA VEGETACIÓN

IMPERMEABLE 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35

SEMIPERMEABLE 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25

PERMEABLE 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05

FUENTE: H.C.P.CH.

Área de la cuenca: 10.45Km2: 100%

Área sin vegetación con suelos arenosos

(Pendientes Altas): 4.12 km2 = 39.45 % ; C=0.45

Área con pastos y vegetación liguera con suelos

arenosos (Pendientes Medias): 5.88 km2 = 60.55% ;

C=0.25

85

Coeficiente de escorrentía de la cuenca en estudio=

0.34.

5.6.4 DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS HIDROLÓGICOS DE LA

QUEBRADA BUNQUE.

5.6.4.1 Determinación del caudal máximo.

5.6.4.2Lluvia de diseño obtenido de las curvas

intensidad-duración –frecuencia.

La determinación de las intensidades máximas se realizó

en base al documento facilitado por el INAMHI; el

modelo establece relaciones funcionales entre la

intensidad máxima diaria.

La cuenca hidrográfica del presente estudio se localiza

en la zona 33, definida por el Instituto Nacional de

Meteorología e Hidrología, INAMHI, para el estudio de

lluvias intensas, establece las siguientes ecuaciones:

Dónde:

ITR: Intensidad máxima de precipitación para

cualquier periodo de retorno en mm/h,

IdTR: Intensidad máxima diaria en mm/h para un

periodo de retorno dado, y

t: Tiempo de duración de la lluvia en minutos.

Las intensidades máximas diarias IdTR, se determinan de

los mapas de isolíneas correspondientes, en función de

los periodos de retorno de 5, 10 y 25 años. En los

cuales ubicamos la cuenca del presente estudio e

interpolamos las líneas isolíneas para encontrar la

isolínea correspondiente a nuestra cuenca.

A continuación se detalla los IdTR encontrados:

TR= 5 años. La isolínea que atraviesa la cuenca

en estudio es IdTR =2 mm/h.

TR=10 años. Interpolando, la isolínea que

atraviesala cuenca en estudio es IdTR =2.25

mm/h.

TR=25 años. En la cuenca en estudio atraviesan

las isolíneas 2 y 3, entonces en este caso

86

utilizaremos el promedio quedando un IdTR =2.5

mm/h.

TR= 5 años. La isolínea que atraviesa la cuenca

en estudio es IdTR =3 mm/h.

5.6.4.3Tiempo de Concentración:

Es el tiempo en que toma una gota de lluvia en llegar

desde el punto más lejano de la cuenca al punto de

análisis.

Existen algunas fórmulas para calcular el tiempo de

concentración:

Dónde:

Tc= Tiempo de concentración

(minutos)

L= Longitud del rio más alejado de la cuenca (Km)

J = Pendiente media del curso principal (Ver Anexo S)

Tc: 47.48 min

5.6.4.4Método para calcular el caudal máximo

5.6.4.5Aplicación de la Fórmula de Bürkli-Ziegler.

El caudal máximo de escorrentía superficial se ha

calculado aplicando la Fórmula de Bürkli-Ziegler. Que

viene dada en la siguiente expresión:

Su aplicación puede ser útil en zonas de bastante

extensión, por ejemplo de área superior a 200 Ha.

Q=3,90·A·ITR·C·(S/A)1/4

En la que

Q es el caudal máximo a la salida de la cuenca, en

l/s.

A es la superficie de la cuenca, en Ha.

ITR es la intensidad de la lluvia en (mm/h).

C es el coeficiente de escorrentía.

S es la pendiente de la cuenca

El ITR se lo obtiene de las curvas de intensidad-

periodo de retorno con un periodo de retorno de 5 y con

el tiempo de concentración (47.48 min), obteniendo así

un ITR =3.79 mm/h. Tabla 38: Intensidad de lluvia para cada período de retorno

TR IdTR tc I TR

87

años mm/h min mm/h

5 2.00

47.48

37.38

10 2.25 42.06

25 2.50 46.73

50 3.00 56.08

Fuente: Propia.

Entonces:

Para un tiempo de retorno = 5 AÑOS

QESCURRE = QMAX = 5892.23 l/s: 5.89 m3/s







5.6.4.6 Determinación del caudal mínimo.

Para la determinación del caudal mínimo se consideró

que la quebrada Bunque es una quebrada intermitente por

lo que el caudal mínimo será 0.

5.6.5 SIMULACIÓN HIDRÁULICA DEL AREA INUNDABLE, USANDO

HEC-RAS.

La sección que ocupará un caudal determinado y las

áreas cauce que serán inundadas dependen de la

88

geometría del cauce, de la pendiente y de otros

factores. La sección correspondiente a un cierto caudal

se puede evaluar mediante la fórmula de Manning o

similar, a partir de la sección evaluar la altura del

agua y a partir de ésta hacer una estimación de las

áreas que serán inundadas.

Para el funcionamiento de HEC‐RAS debemos aportar dos tipos de datos: geométricos y de caudales.

Los datos geométricos fundamentales son diversas

secciones transversales a lo largo del cauce.

Los caudales para evaluar el efecto producido por un

caudal máximo para un periodo de retorno dado.

5.6.5.1 Datos geométricos.

Fuente: Propia.

Figura 25. Ubicación perfiles transversales en el Levantamiento

Topográfico.

Fuente: Propia.

Figura26. Ubicación perfiles transversales en HEC RAS.

5.6.5.2 Caudales para diferentes periodos de retorno.


89







QESCURRE = QMAX = 8839.92 l/s: 8.84 m3/s.

5.6.5.3 Secciones transversales de la Quebrada Bunque.

SECCIÓN 4 (AGUAS ARRIBA).

Fuente: Propia.

Figura27. Altura Nivel de Agua en el Perfil Transversal Aguas

Arriba con HEC-RAS, para un periodo de retorno de 50 años.

SECCIÓN 2 (AGUAS ABAJO).

0.99

m

90

Fuente: Propia.

Figura28. Altura Nivel de Agua en el Perfil Transversal Aguas

Abajo con HEC-RAS, para un periodo de retorno de 50 años.

1.45 m

91

ALTURA DEL NIVEL DE AGUA PARA UN CAUDAL DE 8.84 m3/s PARA UN PERIODO DE RETORNO DE 50

AÑOS (SECCION PUENTE).

Fuente: Propia. Figura29. Altura Nivel de Agua en el Perfil Transversal del eje del puente con HEC-RAS, para un periodo de

retorno de 50 años.

PERFIL LONGITUDINAL PARA UN CAUDAL DE 8.84 m3/s PARA UN PERIODO DE RETORNO DE 50

AÑOS.

0.72

m

92

Fuente: Propia. Figura30. Perfil Longitudinal Para el caudal máximo en el periodo de retorno de 50 años.

93

6 DISCUSIÓN.

6.1RESULTADOS DE LA INSPECCIÓN VISUAL Y EVALUACIÓN

FUNCIONAL.

La falta de mantenimiento al puente se evidencia

en el tablero principalmente y por la cantidad de

escombros y basura debajo del puente.

El problema más relevante que se pudo observar fue

el cambio de nivel entre el tablero y la calle

(acceso izquierdo) lo que ocasiona repetidos

impactos sobre los elementos del puente.

En época de invierno el agua llega a una altura

aproximada de 0.50m (Información de personas que

viven en el sector).

Para la construcción de este puente no se

consideró aceras, ni barandas lo que deberían

realizarse para así evitar accidentes.

De la evaluación de los elementos del puente se le

da una calificación de 3.

Se recomienda como medida inmediata la colocación

de barandas por la cantidad de personas que usan

este puente y lo realizan a pie, además de la

inmediata colocación de señales que prevean al

conductor el cambio de sección antes descrita.

Se recomienda la construcción de un nuevo puente

debido a que se encuentra en una zona que se

proyecta a ser densamente poblada.

94

6.2 RESULTADOS DEL ESTUDIO DE TRÁFICO Y PROYECCIÓN

DE DATOS.

El mayor porcentaje de vehículos son livianos

llegando a ocupar el 94% del total de vehículos y

solo el 6% son pesados.

La sección del puente debería ser de 9.30m para

satisfacer la sección de la vía que según el TPDA

proyectado.

6.3 RESULTADOS DEL ESTUDIO TOPOGRÁFICO.

Luego de realizado el trabajo de campo y del

análisis de perfiles transversales de la Quebrada

Bunque, se considera conveniente la construcción

de un puente de 10 m de luz, que inicia en la

abscisa 0+18.92, y termina en la abscisa 0+28.92

Del levantamiento altimétrico del eje del puente,

se establece una cota de rasante del proyecto de

2748.68m.s.n.m.

6.4 RESULTADOS DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO.

6.4.1 Análisis Granulométrico.

En la muestra de la perforación del margen

izquierdo se tiene una ARENA CON FINOS SM (ARENA

LIMOSA).

En la muestra de la perforación del margen derecho

se tiene una ARENA LIMPIA Y CON FINOS SP-SM (ARENA

MAL GRADUADA CON LIMO).

6.5.2 Límites de Attemberg.

El límite liquido de la muestra de la perforación del

margen derecho es 21.41 %.

95

El límite plástico de la muestra de la perforación del

margen derecho es 40.18 %

El índice de plasticidad de la muestra de la

perforación del margen derecho es NP.


perforación del margen izquierdo es NP.

6.5.3 Peso Específico.

En El peso específico de nuestro árido a la

profundidad de 2.50m (Margen Izquierdo) es de 1.84

g/cm3.


profundidad de 3.50m (Margen Derecho) es de 1.91

g/cm3.

6.5.4 Ensayo de Penetración Estándar

La capacidad portante de la muestra de suelo de

la perforación del margen derecho es de 45 Ton/m2

a una altura de 4.8 m (cota 2743.88 m) y con un

ángulo de fricción de 44°.


la perforación del margen izquierdo es de 48

Ton/m2a una altura de 2.9 m (cota 2744.78 m) y con

un ángulo de fricción de 45°.

6.5 RESULTADOS DEL ESTUDIO GEOLÓGICO.

La zona de estudio está representada por depósitos

de origen volcánico y fluvio - lacustre del

cuaternario.

Los suelos son de origen volcánico predominan los

entisol y molisol, quiere decir, suelos de grano

fino a medio-arena-limoso, de color café claro a

oscuro y suelos que de grano medio a fino-limo

arenoso-arcilloso, con contenido de humus.

96

La zona de intervención del proyecto se encuentra

asociada con la gran falla de Pallatanga.

El grado de amenaza para nuestra área de estudio

es elevado. Los terremotos y sismos pueden afectar

a la infraestructura.

6.6 RESULTADOS DEL ESTUDIO HIDROLOGICO.

El caudal máximo a esperar con un periodo de

retorno de 50 años es de 8.84 m3/s.

El caudal mínimo a esperar es de 0.00 m3/s por ser

una quebrada intermitente.

La altura del nivel de agua en el perfil del

puente para un caudal de 8.84 m3/s para un periodo

de retorno de 50 años es de 0.72 m (cota: 2745.90

m).

98

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1. CONCLUSIONES.

El desmoronamiento de los accesos se debe

principalmente al cambio de sección entre el

puente (4.75m) y la vía (8.30m), y la falta de

obras de drenaje hacia la quebrada desde la vía.

De la Evaluación Funcional de los elementos del

puente se le da una calificación global de 3, esta

calificación básicamente es debido al deterioro de

la capa de rodadura, condición de accesos y

taludes.

El TPDAACTUAL de la vía al barrio La Victoria desde

la intersección con la Av. Atahualpa es de 444

vehículos.

El TPDAPROYECTO de la vía al barrio La Victoria

desde la intersección con la Av. Atahualpa es de

3077 vehículos proyectado para un periodo de 50

años.

En la muestra de la perforación del margen

izquierdo se tiene una ARENA CON FINOS SM (ARENA

LIMOSA) , ya que más del 50% pasa el tamiz #4 y

más del 12% pasa el tamiz #200, además en los

ensayos de límites de Attemberg nos indica que es

no plástico.

99

En la muestra de la perforación del margen derecho

se tiene una ARENA LIMPIA Y CON FINOS SP-SM (ARENA

MAL GRADUADA CON LIMO) , ya que más del 50% pasa

el tamiz #4 y lo que pasa el tamiz #200 está

dentro del 5%-12%; además en los ensayos de

límites de Attemberg nos indica que es no

plástico.


perforación del margen derecho es NP (no plástico)

dado que la diferencia es negativa y el índice de

plasticidad del margen izquierdo es NP (no

plástico) dado que no puedo determinarse el límite

líquido.

El límite líquido de la muestra de la perforación

del margen izquierdo no se pudo determinary el

límite liquido del margen derecho es 21.41 %.

El límite plástico de la muestra de la perforación

del margen derecho es 40.18 %.


profundidad de 2.50m (Margen Izquierdo) es de 1.84

g/cm3.


profundidad de 3.50m (Margen Derecho) es de 1.91

g/cm3.


la perforación del margen derecho es de 45 Ton/m2

a una altura de 4.8 m (cota 2743.88 m) y con un

ángulo de fricción de 44°.


la perforación del margen izquierdo es de 48

Ton/m2a una altura de 2.9 m (cota 2744.78 m) y con

un ángulo de fricción de 45°.

100

El caudal máximo a esperar con un periodo de

retorno de 50 años es de 8.84 m3/s.

El caudal mínimo a esperar es de 0.00 m3/s por ser

una quebrada intermitente.

7.2. RECOMENDACIONES.

Se recomienda como medida inmediata la colocación de

barandas por la cantidad de personas que usan este

puente y lo realizan a pie, además de la inmediata

colocación de señales que prevean al conductor el

cambio de sección antes descrita.

Se recomienda la construcción de un nuevo puente

debido a que se encuentra en una zona que se

proyecta a ser densamente poblada.

La sección del puente debería ser de 9.30m para

satisfacer la sección de la vía que según el TPDA

proyectado se nos siguiere de 9.30 m.

Se deberá tomar consideraciones de Construcción y

Diseño para puentes con ángulo de esviaje y con

tableros inclinado, para poder compensar las

pendientes descritas anteriormente.

La altura del nivel de agua en el perfil del puente

para un caudal de 8.84 m3/s para un periodo de

retorno de 50 años es de 0.72 m (cota: 2745.90 m).

Dato para el galibo del puente, min 2.00m

El grado de amenaza para nuestra área de estudio es

elevado. Los terremotos y sismos pueden afectar a la

infraestructura, además de los fenómenos volcánicos

que se relacionan con una potencial erupción del

volcán Tungurahua.

Capacitar y concienciar a los habitantes del sector

en temas ambientales, tales como la conservación de

101

los suelos; manejo de residuos sólidos ya que se

observó quema de basura y desechos en la quebrada,

Involucrar a los habitantes del sector en los

trabajos de construcción y operación para generar

fuente de ingreso para sus familias.

102

8 PROPUESTA.

8.1TÍTULO DE LA PROPUESTA.

ANÁLISIS DE DOS ALTERNATIVAS DE DISEÑO, PARA EL PUENTE

SOBRE LA QUEBRADA “EL BUNQUE”.

8.2 INTRODUCCIÓN.

El diseño de los elementos constitutivos de la

subestructura y superestructura, son el producto de

estudios de campo, recopilación de información y

análisis de datos.

El establecimiento de dos alternativas de diseño, para

el puente sobre la quebrada El Bunque, bajo una

evaluación económica y la programación de obra de las

alternativas seleccionadas, en base a una evaluación

funcional.

8.2.1 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DEL PUENTE SOBRE LA

QUEBRADA EL BUNQUE.

De acuerdo principalmente a condiciones como:

Longitud del puente.

Condiciones hidráulicas.

Condiciones viales.

Condiciones económicas.

Condiciones geotécnicas.

Se plantean para el proyecto dos alternativas que son

descritas a continuación.

103

8.2.2ALTERNATIVA uno: PUENTE LOSA SOBRE VIGAS

SIMPLEMENTE APOYADAS CON ESTRIBOS CANTILEVER.

2744

2748

2752

2742

2746

2750

2754

COTA 2744.78

COTA 2743.88

Nivel Aguas MáximasCota 2745.90

Fu

ente: Propia. Figura31. Alternativa PUENTE LOSA SOBRE VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS

CON ESTRIBOS CANTILEVER.

Las condiciones topográficas, definen una longitud en

Perfil de 10.00m del tablero.

El terreno para la cimentación, que en el margen

derecho es relleno y en el margen izquierdo se muestra

del mismo sitio, por tal razón se determinan dos

estribos a diferentes niveles de cimentación siendo,

4.80m y 2.90m respectivamente. El estribo en el margen

derecho ira fundado 0.90m más abajo que el estribo en

el margen izquierdo. El estribo izquierdo será de 3.90m

y el derecho de 4.80m

8.2.3ALTERNATIVA dos: PUENTE LOSA SOBRE VIGAS

SIMPLEMENTE APOYADAS CON ESTRIBOS A GRAVEDAD.

2744

2748

2752

2742

2746

2750

2754

COTA 2744.78

COTA 2743.88

Nivel Aguas MáximasCota 2745.90

Fuente: Propia.

104

Figura32. Alternativa PUENTE LOSA SOBRE VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS

CON ESTRIBOS A GRAVEDAD.

Tomando en cuenta las condiciones topográficas, se

define una longitud en perfil de 10.00m de tablero.

El terreno para la cimentación, como se describió

anteriormente los estribos irán fundados a la misma

cota con la diferencia de su constitución.

8.2.4 GENERALIDADES DEL PUENTE.

Para ambas alternativas se propone lo siguiente:

La superestructura se calculara de hormigón

armado.

Dos aceras de 0.65m de ancho útil.

Dos barandas de hormigón armado de ancho 0.20m.

En las dos alternativas se mantiene el área

hidráulica de la quebrada.

Continuidad en la vía sin cambio de pendientes al

ingreso o salida del puente.

Obras adicionales, para señalamiento de la vía.

8.3 OBJETIVOS.

Diseñar las alternativas seleccionadas para el

sitio en estudio.

Realizar la evaluación económica (APU) y

programación de obra de las alternativas.

8.4 FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICO – TÉCNICA.

8.4.1 MEOMORIA ESTRUCTURAL DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA

BUNQUE.

8.4.2 DESAROLLO DE LAS ALTERNATIVAs UNO y dos

El diseño geométrico correspondiente a la alternativa

uno y dos, del puente sobre la Quebrada Bunque se

lorealiza tomando en cuenta las características que

anteriormente fueron mencionadas.

8.4.3DISEÑODE LA SUPERESTRUCTURA ALTERNATIVA UNO.

8.4.3.1 Diseño de barandas.

Criterios para Seleccionar el Nivel de Ensayo.-Se

deberá especificar uno de los niveles deensayo

siguientes:

105

TL-1: (nivel de ensayo 1) Usado cuando las

velocidades permitidas son bajas, callesde muy

bajo volumen y baja velocidad.

TL-2: (nivel de ensayo 2) Paso de un menor número

de vehículos pesados yvelocidades reducidas.

TL-3: (nivel de ensayo 3) Carreteras principales

de alta velocidad con presencia muybaja de

vehículos pesados.

TL-4: (nivel de ensayo 4) Carreteras de alta

velocidad, autovías, autopistas, en lascuales el

tráfico incluye camiones y vehículos pesados.

TL-5: (nivel de ensayo 5) Iguales aplicaciones que

el nivel 4. Además cuando el tráfico medio diario

contiene una proporción significativa de grandes

camiones o cuando las condiciones de emplazamiento

justifican un mayor nivel de resistencia de las

barandas.(Paso de vehículos de remolque).

Tabla 39:Niveles de Ensayos para las barandas de puentes.

Fuente: Adoptado de; AASHTO 1996.

8.4.3.1.1Fuerzas de diseño para

protecciones vehiculares. Se aplican el estado límite correspondiente a evento

extremo y las combinaciones de cargas deservicio y

resistencia.

106

La resistencia nominal del parapeto de hormigón armado

frente a la carga transversal, Rw será igual a:

La longitud crítica de muro en la cual se produce el

mecanismo de la línea de influencia,Lc, se deberá tomar

como:

Dónde:

Ft= fuerza transversal que se supone actuando en la

partesuperior de un muro de hormigón (N).

H = altura del muro (mm).

Lc = longitud crítica del patrón de falla (mm).

Lt = longitud de distribución longitudinal de la fuerza

de impacto Ft (mm)

Rw = resistencia transversal total de la baranda (N)

Mb = resistencia flexional adicional de la viga

acumulativa con Mw, si corresponde, en laparte superior

del muro (N-mm)

Mc = resistencia flexional de los muros en voladizo

respecto de un eje paralelo al ejelongitudinal del

puente (N-mm/mm).

Para poder ser utilizados en las expresiones

anteriores, Mc y Mw no deberían

variarsignificativamente con la altura del muro. En

otros casos se debería realizar un análisisriguroso

mediante líneas de fluencia.

8.4.3.1.2 Diseño de baranda. La altura mínima de las protecciones laterales

vehicularesmacizas o alivianadas para nivel

Las barandas se

deberán dimensionar

de manera que:

R ≥ Ft

R=∑Rf

107

decomportamiento 4 (PV-4) es hmin = 810 mm y el espesor

del voladizo del tablero de hormigónarmado que soporta

parapetos o barreras de hormigón armado es tmin = 200

mm, por lo que la altura de las barandas para este

puente será de 1.10m y de 20x20cm, la altura de la

acera será de 20cm como se muestra en la figura.

Fuente: Propia. Figura33. Disposición de barandas en el puente.

Baranda tipo:

Fuente: Propia.

Figura 34. Baranda Tipo.

8.4.3.1.3. Momento resistente

a la flexión alrededor del eje

vertical (Mw). La resistencia a los momentos

positivo y negativo que actúan

alrededor de un eje vertical

sedetermina tomando como base el mecanismo de falla en

este tipo de barreras; se determina así elrefuerzo

horizontal en la cara vertical de la barrera.

Area2= 85*20 = 1700cm2.

Area1= 20*110 = 2200cm2.

At

Nos asumimos que la varillas de la

acera serán de 1ф12mm = 1.13cm2

Valor de “d” con recubrimiento de

5cm

d1= (0.85-0.05) cm= 80cm.

d2= (0.85-0.35) cm= 50cm.

d= (d1+d2)/2 = (80+50)/2 = 65cm

108

Fuente: Propia.


8.4.3.1.4. Resistencia a la flexión

alrededor de un eje paralelo al eje

longitudinal del puente (Mc):

Fuente: Propia.


Nos asumimos que la

varillas de la acera

serán de 1Ø12mm=1.13cm2

Sección 1:

Valor de “d” con

recubrimiento de 4.4cm.

d= (0.20-0.044) cm= 15.60cm.

Se calcula de acuerdo a

las líneas de rotura con

el momentonegativo; este

produce esfuerzos

detensión en la cara

inclinadade la barrera

(figura).

109

Sección 2:

Valor de “d” con recubrimiento de 4.4cm

d= (0.85-0.044) cm= 80.60cm.

8.4.3.1.5. Longitud crítica de la

línea de rotura (Lc) según el patrón

de falla.

; Lt = 1.07 m TL-4 (Dato Ver Niveles de ensayo).

8.4.3.1.6. Resistencia nominal a la

carga transversal Rw:

Dónde:

Ft= 240000 N para el nivel TL-4 = 24.4 T se da como

dato.

Rw = Resistencia del parapeto.

Comprobación:

Rw = 35.77 T > Ft = 24.40 T » Se aprueba lo asumido, El

diseño pasa.

8.4.3.1.7. Transferencia de cortante

entre la barrera y la losa.

Se debe considerar la transferencia de corte en la

interface en un plano dado por: una fisuraexistente o

potencial, unainterface entre diferentes materiales, o

una interface entre doshormigones colados en diferentes

momentos.

110

La resistencia nominal al corte del plano de interface

se debe tomar como:

La resistencia nominal a la corte utilizada en el

diseño no deberá ser mayor que:

Dónde:

Acv = área de corte en contacto.

Avf = armadura perpendicular al área de corte.

c = factor de cohesión = 0.52MPa = 5.3kg/cm²

μ = coeficiente de fricción = 0.6

f´c = 280 kg/cm.

fy = 4200 kg/cm.

Pc = fuerza de compresión permanente perpendicular al

plano de corte = peso del parapeto.

Para continuar con el diseño a cortante se asumirá un

1Ø12mm = 1.13cm2 cada 20cm, como se muestra en la

figura.

Cortante Actuante:

Fuente: Propia.

Figura37. Cortante entre

acera y losa.

Pero para que el diseño se apruebeVnc debe ser mayor a:

8.4.3.1.8. Diseño a cortante del poste

de hormigón de 20x20cm. Para este análisis se consideró que el camión de diseño

(7.27 T) golpea al poste de hormigón y el diagrama de

momentos queda igual como se indica en la figura:

Cortante resistente:

Acv = 20*100 = 2000cm2

Avf = 5*1.13cm2 = 5.65cm

2Pc=((0.20*0.85)+(1.10*0.20))*2400k

g/cm2=Pc = 936 kg.

111

Fuente: Propia.

Figura 38. Cortante en Poste.

Finalmente la baranda quedará armada como se muestra en

la figura:

Fuente: Propia.

Figura39. Armado final de Baranda.

8.4.3.2Diseño de tablero.

Se diseña un tablero de hormigón armado con armadura

principal perpendicular al tráfico con los siguientes

datos:

En base al estudio de tráfico el ancho de calzada se

determinó de 9.30m para satisfacer la sección de la vía

y que según el TPDA proyectado se nos siguiere también

un ancho de calzada de 9.30 m.

En base a la topografía se considera conveniente la

construcción de un puente de 10,00 m de luz, que inicia

en la abscisa 0+18.92, y termina en la abscisa 0+28.92,

con una estructura de vigas simplemente apoyadas.

112

A continuación se presenta los datos necesarios para el

diseño del tablero en base capítulos anteriormente

descritos.

LUZ DE PUENTE: 10.0 m

ANCHO DE CALZADA: 9.30 m.

ANCHO TOTAL TABLERO: 11.00 m.

CARGA DE DISEÑO (VIVA): HS20:44

NUMERO DE VIGAS: 4

DISTANCIA ENTRE CARA DE VIGAS (S*): 2.35 m

CAPA DE RODADURA: 5 cm

f´c: 280 kg/cm2.

fy: 4200 kg/cm2.

Fuente: Propia.

Figura40. Sección trasversal del tablero.

8.4.3.2.1. Determinación del espesor

de la losa (t):

Para controlar las deflexiones y otras deformaciones

que podrían afectar adversamente la funcionalidad de la

estructura, AASHTO (A.7.6.6.2) recomienda un espesor

mínimo, sin descartar la posibilidad de reducirlo si

lo demuestran cálculos y/o ensayos.

Además AASHTO (A.9.7.1.1) especifica que el peralte

mínimo excluyendo cualquier tolerancia para pulido,

texturado o superficie sacrificable deberá ser mayor o

igual que 175 mm.

Asumimos un espesor de losa de 18 cm.

8.4.3.2.2Determinación del ancho de la

viga (b):

<<Criterio Práctico>>

113

Asumimos: b = 40 cm.

8.4.3.2.3 Análisis de cargas: Para el inicio del análisis, se realizó la evaluación

de las cargas, tomando en consideración las cargas

establecidas en el manual AASTHO.

- Peso propio de la losa: 0.18 m x 2.40 T/m3 = 0.432

T/m2

- Peso propio de la rodadura: 0.120 T/m2

- Peso propio de las aceras:

- Peso propio de pasa manos:

TOTAL DE CARGAS MUERTAS (P):

0.432 + 0.120 + 0.074 + 0.014= 0.64 T/m2.

Para efectuar el análisis realizamos el modelo

estructural de las cargas muestras, suponiendo que la

losa está apoyada en la vigas.

8.4.3.2.4 Momentos interiores por

cargas muertas: Con el modelo estructural propuesto y utilizando el

reglamento de Construcciones de Concreto Reforzado ACI

318-95 (CAP. 8, sección 8.3.3) tenemos los momentos

actuantes en la losa de tráfico.

En este caso se utilizó la siguiente fórmula, el cual

corresponde al tramo más crítico (el claro del

extremo), donde “S” es la distancia libre existente

entre las vigas del puente.

.

8.4.3.2.5 Momentos interiores por

carga viva:

Primero debemos calcular el factor de impacto, I,

debido a la carga viva, se procede a calcular de

acuerdo a la sección 3.8.2.1 del Manual AASHTO.

Para la obtención de momentos flexionantes debidos a

las cargas vivas, usamos la sección 3.24.3.1 del Manual

AASHTO, para losas con refuerzo perpendicular al

tráfico. Para la obtención del momento flexionante

debido a la carga de impacto, se utiliza además el

factor de impacto calculado en el inciso anterior, el

cual afecta al momento debido a carga viva.

114

Para losas continuas, se permite una reducción del

momento flexionante del 20%, por lo tanto, el momento

de carga viva se lo multiplicó por 0.80.

8.4.3.2.6 Momento ultimo:

Para el cálculo del momento total último actuante en la

losa, se utiliza los factores de amplificación que se

establecen en la sección 3.22.1 del manual AASTHO.

8.4.3.2.7 Cálculo del acero de

refuerzo por flexión:

Si usamos varilla de Ø=16 mm, con un recubrimiento

superior de 5 cm y un recubrimiento inferior de 2.5 cm.

Di=18-5-0.8=12.2 cm

Df=18-2.5-0.8=14.7 cm

Por lo tanto asumimos para 10 m una cantidad de 67 Ø 16

mm @ 15 cm.

Acero de

flexión: 67 Ø 16mm @ 15 cm distribuido en 9.90 m.

d=12.2

cm

115

Fuente: Propia. Figura41. Armado transversal del tablero.

De acuerdo con la sección 3.24.4 del Manual AASTHO, las

losas de puente diseñadas para los mementos

flexionantes la sección 3.24.3 del mismo Manual, se

consideran satisfactorias en lo referente al cortante y

adherencia.

8.4.3.2.8 Análisis de los voladizos:

Para el diseño de la losa en voladizo se lo realiza

chequeando la carga que produce la barrera vehicular en

el volado.

-Primer Estado de Cargas.

Para el diseño de las losas en voladizo, la línea de

acción de la carga de la rueda se asume a 0.30 m de la

cara del bordillo, si la losa no tiene bordillo la

carga se localiza a 0.30 m de la cara de la baranda.

116

Fuente: Propia.

Figura42. Diseño Tablero. Análisis Volados. Estado de Cargas 1.

Momento por carga Muerta:

Momento por carga Viva:

Factor de distribución de momento:

El ancho de distribución de la carga de rueda se

determinará de la siguiente forma:

Siendo “x” la distancia entre el punto de

aplicación de la carga de rueda y la sección

analizada de la losa.

Momento por carga Viva Distribuido:

El momento flector por carga viva distribuido por

unidad de ancho se calculará por medio de la

siguiente fórmula:

Momento de carga viva activa:

Según la Norma AASHTO, sección 3.14, los elementos que

soportan la carga peatonal directamente, como pasarelas

y pasillos, deben ser diseñados para una carga de 415

kg/m2.

117

Momento de andén:

Momento Último (Combinación de cargas):

Comparación con el momento central del

tablero:

- Segundo Estado de Cargas.

Fuente: Propia.

Figura43. Diseño Tablero. Análisis Volados. Estado de Cargas 2.

Momento por carga Muerta:

Momento de carga Viva:

Factor de distribución de momento:

Momento por carga Viva Distribuido:

Momento de pasamanos:

118

Momento Último (Combinación de cargas):

Comparación con el momento central del tablero:

Como el diseño es simétrico, no es necesario el

análisis de los dos volados, una vez obtenidos los

momentos del análisis, escogemos el momento más crítico

para realizar el cálculo del acero de refuerzo en los

extremos de la losa.

Por lo tanto luego de comparaciones, escogemos el

momento de 6.362 Tm para calcular el acero de refuerzo

definitivo para los voladizos.

- Acero Principal voladizo:

Si se usa varilla de Ø=16 mm, con un recubrimiento

superior de 5 cm y un recubrimiento inferior de 2.5 cm.

Di=18-5-0.8=12.2 cm

Df=18-2.5-0.8=12.2 cm

Es decir que para un metro de tablero es necesario

15.55 cm2, para no dotar a la estructura más acero de

la que necesita, asumimos para 10 m (155.51cm2) que se

cubre con una cantidad de 77 Ø 16 mm @ 15 cm.

Acero de flexión: 77 Ø 16mm @ 15 cm distribuido en 9.90

m.

d=12.2

cm

119

Fuente: Propia. Figura44. Armado transversal del tablero y volados

8.4.3.2.9 Resumen de momentos últimos

y armados del tablero.

Tabla 40: Resumen de momentos últimos y armados del tablero.

TRAMO Voladizo Izq. Central Voladizo Der.

5.433

1° Estado de Cargas: 1.862 1.862

2° Estado de Cargas: 6.363 6.363

As (cm2) 15.55 13.01 15.55

Armado Principal: 77 Ø 16mm @ 15 cm 67 Ø 16mm @ 15 cm 77 Ø 16mm @ 15 cm

RESÚMEN DE MOMENTOS ULTIMOS (Ton-m/m)

DISTRIBUIDO EN 9.90 m

Fuente: Propia.

8.4.3.2.10. Armadura de repartición: Para garantizar la distribución de las cargas

concentradas, se debe colocar longitudinalmente, un

120

porcentaje del refuerzo requerido para momento

positivo, dado por la siguiente fórmula según AASHTO

(A.4.2.2.1.3), si la armadura principal es

perpendicular al tráfico:

Esta armadura se deberá calcular como un porcentaje de

la armadura principal para momento positivo:

El porcentaje del 67%, se multiplica por la cantidad de

acero provista por metro luego de determinar la

cantidad de barras y espaciamiento entre sí.

.

Fuente: Propia. Figura45. Armado longitudinal del tablero.

8.4.3.2.11Armadura de temperatura:

De acuerdo con el AASTHO (A.7.11) debe colocarse

refuerzo para retracción y temperatura cerca de las

superficies expuestas a variaciones diarias de la

temperatura y en el hormigón masivo estructural. El

área total de refuerzo colocado debe ser de por lo

menos 3.0 cm2/m en cada dirección.

En losas de espesor menor que 1.20m (AASTHO

A.5.10.8.2),la armadura para contracción y temperatura

121

se puede proveer en forma de barras, malla de alambre

soldada.

Para el caso de las barras o malla de alambre soldada,

el área de la armadura en cada dirección deberá

satisfacer:

Dónde:

b = Base de un metro de losa

h = Altura de la losa

fy = Tensión de fluencia de las barras de armadura (fy)

El espaciamiento del refuerzo para retracción y

temperatura no debe ser mayor de tres veces el espesor

de la placa o muro, ni de 45 cm.

Armadura por contracción y temperatura: 1Ø10mm

@ 25 cm en cada dirección. Área de refuerzo

colocado por cada metro en cada dirección=

4Ø10= 3.14 cm2.

8.4.3.3 DISEÑO DE VIGAS.

A continuación se presenta los datos necesarios para el

diseño de vigas tanto exteriores como interiores:

f´c= 280 kg/cm2

fy= 4200 kg/cm2

b= 0.40 m

Luz total = 10 m

Distancia entre caras de vigas (s*):2.35 m

122

8.4.3.3.1 Diseño de vigas interiores.

Fuente: Propia. Figura46. Esquema transversal en corte del tablero.

-Ancho Efectivo:

Para vigas interiores el ancho de ala efectivo se puede

tomar como el valor menor entre, lo cuales se

establecen en la sección 4.6.2.6 del manual AASTHO.

-Peralte Mínimo:

De acuerdo a la AASTHO, para no calcular deflexiones el

peralte hmin puede ser:

Asumimos h=0.80 m

- Análisis del momento de carga muerta.

Peso Tablero:

Peso Aceras:

123

Peso propio de la viga:

Peso de los diafragmas:

Asumimos las medidas: 0.80m x 0.20m

/viga

Diagrama de carga muerta:

Fuente: Propia.

Figura47. Esquema de acción de carga sobre la viga.

Ecuación de cortantes y momentos:

x=2.5 m

124

Tabla 41: Momentos y Cortantes producidos por la carga muerta.

x MCM VCM

0.000 0.000 11.401

2.500 21.377 5.701

5.000 28.503 0.000

7.500 21.377 -5.701

10.000 0.000 -11.401

Fuente: Propia.

-Análisis del momento de carga viva.

Factor de distribución transversal.

El coeficiente de distribución es un factor que se

obtiene de un análisis teórico complejo y trata de

interpretar la distribución de las cargas de rueda del

camión sobre las vigas longitudinales.

Vigas interiores


cada viga interior, se debe multiplicar por una

fracción de la carga de rueda, que depende del tipo de

calzada, el tipo de viga y el número de vías de

tránsito. La fracción de la carga de rueda, llamada

también coeficiente de distribución, está determinada

por la Tabla 3.23.1 de la norma AASHTO Standard.

Para calzada y vigas T de hormigón armado, el

coeficiente de distribución que entrega la norma es:

Impacto:

La carga viva debe ser incrementada en un porcentaje

“I” con el objetivo de considerar los efectos dinámicos

y de vibraciones producidas por esta carga. Mientras

más larga la viga menor será este impacto. Como máximo

se considera un aumento de 30%.

Tabla 42:Impacto (Factor de Mayoración <=30%)

x Im

125

0.000 1.300

2.500 1.300

5.000 1.300

7.500 1.300

10.000 1.300

Fuente: Propia.

Nota.- Para HS 20-44 gobierna el camión tanto para

momento como para cortante en puentes de dos vías para

luces interiores a 36.6 m.

El esfuerzo de corte máximo se obtiene colocando una de

las cargas P del camión HS 20-44 en el apoyo extremo.

El valor máximo será igual a la magnitud de la fuerza

de reacción del apoyo, tal como se muestra en la

siguiente figura:

Cuando x=0

Fuente: Propia.

Figura48. Esquema de acción de carga viva sobre la viga.

-Momentos Últimos de vigas interiores. Tabla 43:Momentos últimos para diseño Vigas Interiores

x MD ML+I MU

0 0 0.000 0.000

2.5 21.377 32.575 98.370

5 28.503 30.358 102.829

7.5 21.377 22.775 77.135

10 0 0.000 0.000

Fuente: Propia.

-Acero principal de la viga.

126

Asumo: d´=10 cm

Corrección de d’

Asumimos estribo de diámetro 12 mm

.

7

- Armado de vigas interiores Tabla 44:Armadura por secciones en vigas interiores.

x MU

As

(cm2) Aceros

0 0.000 9.82 2 Ø 25

2.5 98.370 36.83 8 Ø 25

5 102.829 38.37 8 Ø 25

7.5 77.135 28.75 6Ø 25

10 0.000 9.82 2 Ø 25

Fuente: Propia.

-Acero de refuerzo lateral.

127

-As flexión mínimo en la cara superior.

.

- Verificación a cortante:

Cortante para carga muerta:

Tabla 45: Cortantes para carga Muerta Vigas interiores.

x VCM

0.000 11.401

2.500 5.701

5.000 0.000

7.500 -5.701

10.000 -11.401

Fuente: Propia.

Cortante carga viva + impacto (IDA)

Factor de distribución transversal

Cuando x=0

Cortante Último (IDA).

Cuando x=0

Tabla 46: Cortantes últimas en vigas interiores.

x Vu

128

0 57.164

2.5 35.643

5 13.155

7.5 -0.831

10 -14.821

Fuente: Propia.

Cortante carga viva + impacto (VUELTA)

Factor de distribución transversal

Cortante Último (VUELTA)

Cuando x=10

Tabla 47: Cortante, análisis de retorno

x Vu

10 57.164

7.5 35.643

5 13.155

2.5 -0.831

0 -14.821

Fuente: Propia.

129

Fuente: Propia. Figura49. Esquema de acción de carga (Esfuerzo Cortante) sobre la

viga (Ida/Retorno).

Esfuerzo de corte último en la sección crítica :

Fuente: Propia. Figura50. Esquema para cortante crítica.

dREAL =72.05 cm

La sección crítica de diseño ante fuerzas cortante se

ubica a una distancia “d” desde la cara interna del

apoyo.

Cortante ultima cuando x1 = 0.971 m; x2 = 9.029 m

130

Fuente: Propia.

Figura51. Esquema para cortante critica a 9.029m.

vu= Esfuerzo de corte último.

Vu= Solicitación última de cortante.

Ø=Factor de reducción de capacidad a corte, cuyo valor

es 0.85 (CEC-2000).

bw= Ancho del alma resistente a corte.

d= distancia desde el centroide del acero de refuerzo

a tracción hasta la fibra extrema a compresión.

La parte del cortante que no puede ser absorbida por el

concreto debe ser resistida por la armadura

transversal.

Esta fórmula nos permite determinar el espaciamiento al

que deben colocarse los estribos para absorber un

esfuerzo de corte último estimado.

.

5 m 44.009 T

4.029 m x

x= 35.55 T

35.55 T+13.155 T = 48.705 T

131

.

-Armado Final Vigas Interiores:

Ver detalles de armado de vigas interiores en

PLANOS. Lámina 3.

Fuente: Propia. Figura52. Armado Longitudinal de Viga Interior.

132

Fuente: Propia.

Figura53. Corte Transversal Viga Interior.

8.4.3.3.2 Verificación vigas

exteriores.

Fuente: Propia.

Figura54. Esquema para verificar el factor de distribución.

Factor de distribución

133

CON EL FACTOR DE

DISTRIBUCIÓN DE 1.509

-Rediseño de las vigas exteriores.

Varían los momentos y cortantes de carga viva +impacto

y a su vez el momento y cortante último.

Para el Cortante de carga viva más impacto es igual a:

Para x=0

Tabla 48:Momentos y Cortantes, por secciones en vigas exteriores.

x MU Vu

0 0.000 64.550

2.5 110.682 40.568

5 114.303 15.450

7.5 85.743 0.316

10 0.000 -14.821

Fuente: Propia.

-Acero principal de las vigas exteriores.

Asumo: d´=7.95 cm

Corrección de d’

134

Asumimos estribo de diámetro 12 mm

.

-Armado de vigas exteriores Tabla 49:Armadura de vigas exteriores por secciones.

x MU As (cm2) Aceros

0 0.000 9.27 2 Ø 25

2.5 110.682 43.09 9 Ø 25

5 114.303 44.55 9 Ø 25

7.5 85.743 33.19 7 Ø 25

10 0.000 9.27 2 Ø 25

Fuente: Propia.

-Acero de refuerzo lateral vigas exteriores.

-As Flexión mínimo en la cara superior.

.

- Esfuerzo de corte último en la sección crítica: Tabla 50: Valores de Cortantes últimas en vigas externas.

x Vu

0 64.550

2.5 40.568

5 15.450

7.5 0.316

10 14.821 Fuente: Propia.

135

Fuente: Propia.

Figura55. Esquema para cortante crítico vigas exteriores

dREAL =69.55 cm La sección crítica de diseño ante fuerzas cortante se

ubica a una distancia “d” desde la cara interna del

apoyo.

Cortante ultima cuando x1 = 0.946 m; x2 = 9.054 m

Fuente: Propia.

Figura56. Esquema para cortante crítico a 9.054m.

Esfuerzo de corte último.



es 0.85 (CEC-2000).




5 m 49.10 T

4.054 m x

x= 39.81 T

39.81+15.45 =55.26 T

136

La parte del cortante que no puede ser absorbida por el

concreto debe ser resistida por la armadura

transversal. Esta fórmula nos permite determinar el

espaciamiento al que deben colocarse los estribos para

absorber un esfuerzo de corte último estimado.

.

.

- Armado Final Vigas Exteriores.

Ver detalles de armado de vigas interiores en

PLANOS. Lámina 3.

137

Fuente: Propia. Figura57. Armado Longitudinal de Viga Exterior.

Fuente: Propia.

Figura58. Corte Transversal Viga Exterior

8.4.3.4 Diseño de Diafragmas.

Valores asumidos 0.62 x 0.20 m.

138

Fuente: Propia.

Figura59. Dimensiones Diafragma.

8.4.3.4.1 Cálculo del Momento en

Diafragma

8.4.3.4.2 Cálculo de la sección del

acero

Cálculo de la sección mínima.

Se procede a escoger la cuantia mínima para armar dado

que es mayor que la cuantía calculada.

8.4.3.4.3Revisión por fuerza cortante.

139

vu= Esfuerzo de corte último.



es 0.85 (CEC-2000).




.

La parte del cortante está siendo absorbida por el

concreto, por ende no necesita armadura transversal, se

asumirá una armadura mínima transversal

.

8.4.3.4.4Armado diafragma con sección

mínima

140

Fuente: Propia.

Figura60. Armado Diafragma

8.4.3.5 DISEÑO DE APOYOS DE ELASTOMÉRICOS.

Como apoyo para el puente en estudio se escogerá placas

de neopreno los cuales tienen tres ventajas

importantes, son económicos, efectivos y no requieren

de mantenimientomayor.

El neopreno actualmente se usa para apoyos de puentes

por dos razones importantes:

- Resistencia.- La resistencia del neopreno a la

compresión es más que suficiente parasoportar cargas de

puentes, puede soportar cargas a la compresión de hasta

120 kg/cm2.

- Durabilidad.-. La vida útil de un neopreno es de

aproximadamente 40 años. Sin darleningún tipo de

mantenimiento hasta 35 años.

- Predimensionamiento.

Según el MTOP el valor del ancho de la placa de

neopreno debe ser menor que el ancho de la viga

b máx = ancho Viga – 2cm.

En las especificaciones AASHTO para el diseño de

puentes, Sección 14, se entregan disposiciones y

criterios de diseño para los Apoyos Elastoméricos.

1cm <tt<w / 5

15cm o 5 x tt<w < b

Tabla 51. Predimensionamiento Apoyo elastomérico

141

Ancho de viga: 40.00 cm

b= 25.00 cm

w= 20.00 cm

tt= 3.00 cm

PREDIMENSIONAMIENTO

Fuente: Propia.

Dimensionamiento.

Carga Vertical:

Las acciones verticales a considerar en el apoyo son

las reacciones de las vigas (V) debido a las cargas

gravitatorias del Tablero (Q).

Dónde:

Pg = Peso Propio: Losa, Capa de rodadura, Aceras,

Pasamanos, Vigas Principales, Diafragmas.

Pq = Peso Sobrecargas: Camión Tipo HS20-44, Peatonal,

Sobrecarga en aceras. Tabla 52. Cargas Gravitatorias.

ELEMENTO PESO

CAPA DE RODADURA 6.92

LOSA 47.52

VEREDAS 8.16

BARANDAS 1.06

VIGAS 23.81

DIAFRAGMAS 4.20

TOTAL= 91.66 T

PESO PROPIO (Pg)

Camión Tipo 7.27

Carga peatonal 4.15

Sobre Carga en

veredas 2.56

TOTAL 13.98 T

PESO SOBRECARGA (Pq)

Fuente: Propia.

142

La tensión de compresión en el Neopreno es:

Fijada la tensión admisible del Neopreno (Ϭ) (70

kg/cm2) y adoptada la dimensión b, se obtendrán las

dimensiones en planta:

Asumimos w=20 cm, según los criterios de diseño para

apoyos elastoméricos enunciados en las especificaciones

AASHTO, la cual nos indica que w > 15cm ó 5tt Al apoyo de neopreno dimensionado de esta manera, se le

deben realizar las siguientes verificaciones:

Máximo Corrimiento (Δl)

Deformación del espesor

Deslizamiento

- Verificación Máximo Corrimiento:

Fuente: U.B.A. (Universidad de Buenos Aires Argentina). -Apuntes

de ejercicios- Apoyos elastoméricos: Hormigón II. Pg 22. Figura61. Máximo Corrimiento apoyo elastomérico.

El corrimiento Δl es producido por la variación de

longitud de la viga debido a acciones térmicas,

acciones estáticas (frenado) y/o geológicas.

Variación de Temperatura:

143

Dónde:

α= Coeficiente de dilatación del hormigón = 1*10-5 1/°C.

Δt= Variación de Temperatura.

Variación de temperatura (Δt) del sector de

implantación del puente = 14 °C

Fuerza de Frenado:

El frenado de vehículos se tomará en cuenta aplicando

una fuerza horizontal en el plano del tablero de 1/25

de la sobrecarga equivalente a la multitud compacta,

sin impacto, distribuida sobre todo el largo y ancho de

la calzada, debiendo adoptarse como mínimo una fuerza

de 0,15 veces el peso del camión tipo por cada carril

de circulación.

La fuerza de frenado a considerar en la superestructura

es el mayor valor entre:

La AASHTO especifica las sobrecargas como camiones

normalizados o sobrecargas equivalentes; éstos se

representan por un camión estándar:

Camión estándar de 3 ejes asumido como camión tipo:

HS20-44: Peso total = 36 Ton.

Según el capítulo 3.6.1.6 de las especificaciones

AASHTO, se considera una sobrecarga peatonal de 415

kg/m2

La reacción en el apoyo es:

144

Siendo Go el módulo de deformación transversal del

neopreno, el mismo depende del material empleado.

El valor del mismo es:

Tabla 53: Módulo de deformación transversal del neopreno.


de ejercicios- Apoyos elastoméricos: Hormigon II. Pg 18.

Por definición el módulo de deformación transversal es

la relación entre la tensión y la distorsión. Es decir

Si despejamos:

Escogemos el neopreno Tipo Shore 60, el cual tiene un

módulo de deformación transversal según tabla: “Módulo

de deformación transversal del neopreno” de 11 kg/cm2

Corrimiento Total es:

Debemos Verificar:

145

- Verificación Deformación del Espesor:


de ejercicios- Apoyos elastoméricos: Hormigón II. Pg 24. Figura62. Deformación del espesor del neopreno.

La deformación del espesor del neopreno depende de la

dureza material, la carga unitaria y del factor de

forma.

Factor de forma:

Carga Unitaria

Para verificar esta deformación existen ábacos para

cada Dureza, a los cuales se entra con los valores de

carga unitaria (k) y factor de forma (T´) y se obtiene

la deformación porcentual del espesor.

146


de ejercicios- Apoyos elastoméricos: Hormigón II. Pg 25. Figura63. Curvas de relación entre presión específica y

deformación porcentual. DUREZA 60° SHORE

147

Las dimensiones adoptadas verifican (Δl < 15% t) para

la dureza 60° SHORE.

-Verificación al Deslizamiento:

Debido a los esfuerzos horizontales el apoyo de

Neopreno sufre una distorsión (ɣ) en su altura, la cual no debe superar el límite de tg(ɣ)<0.5 (Verificación del corrimiento máximo).

Además de poder deformarse el neopreno debe ser capaz

de transmitir este esfuerzo sin deslizarse.

Para ello se realiza el cálculo del corrimiento

admisible sin deslizamiento ( ) que soporta el apoyo:

Donde X es un factor que depende de la temperatura

mínima. Tabla 54: Factor “X” que depende de la temperatura mínima en el

sector


de ejercicios- Apoyos elastoméricos: Hormigón II. Pg 32.

Temperatura mínima registrada del sector de

implantación del puente = 8 °C, asumimos un valor para

x de 1.90.

Debe Verificarse que:

Caso contrario se producirá deslizamiento.

Dimensiones recomendadas finales del apoyo

elastomérico, las cuales cumplen todas las

verificaciones:

Máximo Corrimiento (Δl)

Deformación del espesor

148

Deslizamiento

Fuente:Propia.

Figura64: Dimensiones Apoyo Elastomérico

8.4.4 DISEÑO DE LA SUBESTRUCTURA ALTERNATIVA UNO.

Diseño de estribos con especificaciones AASHTO ESTANDAR

[2].

Datos generales para cálculo y diseño.

- Estribo derecho:

Longitud del tablero del puente L= 10m

Esfuerzo admisible del suelo Ʈadm= 45 T/m2

Esfuerzo ultimo de diseño Ʈdiseño = 15 T/m2

Peso específico del suelo ɣs= 1.91 T/m3

Angulo de fricción interna del suelo Ø= 44°

Carga Viva Hs 20-44 = 7.27T

Resistencia del concreto a compresión f´c= 280

kg/cm2

Límite de fluencia del acero fy= 4200 kg/cm2

Peso específico del hormigón ɣs= 2.4 T/m3

- Estribo izquierdo:

Longitud del tablero del puente L= 10m

Esfuerzo admisible del suelo Ʈadm= 48 T/m2

Esfuerzo ultimo de diseño Ʈdiseño = 16 T/m2



149


Resistencia del concreto a compresión f´c= 280

kg/cm2

Límite de fluencia del acero fy= 4200 kg/cm2

Peso específico del hormigón ɣs= 2.4 T/m3

8.4.4.1 Selección de tipo de estribo.

La selección del tipo de estribo depende de las

condiciones del lugar, las consideraciones de costos,

la geometría de la superestructura y la estética.

La estabilidad del estribo se encuentra en función de

la altura, ya que a medida que el estribo incrementa

su altura, incrementa su volumen.

8.4.4.2 Aspectos hidrográficos.

La información de los análisis hidrológicos en el

sector concluye que la quebrada tiene un

comportamiento normal (Quebrada Intermitente) en

temporadas de verano pero cambia su comportamiento en

invierno. Con la demarcación de zonas inundables se

puedo establecer el nivel de máxima crecida.

Nivel de máxima crecida = 2745.90 m.s.n.m.

Nivel de estiaje = 2745 m.s.n.m.

Estos niveles inciden en las alturas de los estribos,

indicando un galibo mínimo de 2.00m, entre el nivel de

máxima crecida de la quebrada y la cara inferior de la

viga.

8.4.4.3 Aspectos de riesgo sísmico.

ESPECIFICACIONES ESTANDAR SOBRE PUENTES Y CARRETERAS DE

LA “ASOCIACION AMERICANA DE FUNCIONARIOS DE CARRETERAS

Y TRANSPORTES ESTATALES (AASHTO).SECCION 3 CARGAS.

Las condiciones sísmicas del sitio de implantación del

puente son las siguientes:

Zona sísmica: III

Coeficiente de Aceleración sísmica: Ao = 0,25

Coeficiente de sitio o de suelo S = 1,20

8.4.4.4 Altura de estribos.

La altura del estribo está determinada por la

profundidad de cimentación descrita en el capítulo, de

estudio de suelos y el nivel de máxima crecida. El

estudio de suelos recomienda por las características

presentes en el sitio una profundidad de 4.8 m en el

margen derecho y 2.90m en el margen izquierdo.

Cota de cimentación derecha = 2743.88 m.s.n.m.

150

Cota de cimentación izquierda = 2745.78 m.s.n.m.

8.4.4.5 Dimensionamiento del estribo derecho.

Estribo en voladizo de Hormigón Armado:

8.4.4.5.1 Longitudes de apoyo mínimas. Después de un evento sísmico los apoyos de la

superestructura con la subestructura sufren

desplazamientos longitudinales y laterales.

Estos desplazamientos pueden ser grandes y podrían

ocasionar un colapso de la superestructura, para ello

las Especificaciones AASHTO ESTANDAR [2] establecen

longitudes de apoyo mínimas que se muestran a

continuación. Tabla 55: Longitud mínima de apoyo N (mm).

Fuente: AASHTO ESTANDAR [2].

Dónde:

L = Longitud medida en el tablero en metros a la

siguiente junta de expansión o al extremo del

tablero del puente. Para articulaciones entre

luces, L debe ser la suma de L1 + L2,

correspondiente a las distancias a ambos lados de

la junta. Para puentes de una sola luz, L es igual

a la longitud del tablero.

H = Altura de la subestructura en metros. Para

estribos, H es la altura promedio de las columnas

que soportan al tablero del puente hasta la

próxima junta de expansión. Para columnas o pilas,

H es la altura de la pila o de la columna. Para

juntas dentro de un tramo, H es la altura

promedio entre dos columnas o pilares adyacentes.

Para puentes simplemente apoyados, H = 0 m.

S = Angulo de esviaje de apoyo en grados (º),

medido desde la línea normal al tramo.

Fuente:Propia.

Figura65. Longitudes de apoyo mínima N para puentes de un solo

vano.

151

Fuente:Propia.

Figura66. Angulo de esviaje del apoyo.

Calculo de la longitud mínima de asiento (soporte) N

por consideraciones sísmicas, para ello aplicamos la

expresión:

Dónde:

L= 10.00m = Luz del puente.

H= 0.00m = Altura de apoyos intermedios.

S= 0° = Angulo de esviaje para un puente recto.

Por lo tanto:

8.4.4.5.2 Altura del cabezal.


Hc = 0.85m = Altura estructural (losa + viga +

aparatos de apoyo)

Por lo tanto: Hc = 0.85m

8.4.4.5.3 Altura de la zapata. La altura de la zapata está entre la décima y la


Dónde:

Hz= Altura de la zapata del estribo en m.

H = 4.80m = Altura del estribo.

Por lo tanto:

Adoptamos Hz= 0.50m

8.4.4.5.4 Altura de la pantalla.


Dónde:


H= 4.80m = Altura del estribo;

152

Hz= 0.50m = Altura de la zapata del estribo;

Hc= 0.85m = Altura del cabezal del estribo.

Por lo tanto:

8.4.4.5.5 Ancho de la superficie de

asiento.

El ancho de la superficie de asiento se determina con

la expresión:

Dónde:

b= Ancho superficie de asiento en m;

N= 0.40m = Longitud mínima de asiento por

consideraciones sísmicas;

j= 0.10m = Ancho mínimo de la junta de dilatación.

Por lo tanto:

Adoptamos b= 0.30m

8.4.4.5.6 Ancho del cabezal.

El ancho del cabezal está comprendido entre los valores

siguientes:

Por lo tanto adoptamos: tbw = 0.25m

8.4.4.5.7 Ancho de la zapata. El ancho de la zapata por lo general se selecciona


Dónde:


H= 4.80m = Altura del estribo.

Por seguridad tomamos el mayor valor:

Adoptamos B= 3.00m

8.4.4.5.8 Ancho del dedo. El ancho del dedo se determina con la expresión:

Dónde:

153


B= 3.00m = Ancho de a zapata del estribo.

Por lo tanto:

Adoptamos td= = 1,00m

8.4.4.5.9 Ancho del talón.

El ancho del talón se determina con la expresión:

Dónde:

tt= Ancho del talón del estribo en m;

td= 1.00m = Ancho del dedo del estribo;

B= 3.00m = Ancho de la zapata del estribo;

tbw= 0.25m = Ancho del cabezal del estribo;

b= 0.30m = Ancho de la superficie del asiento.

Por lo tanto:

8.4.4.5.10 Ancho del asiento de la

pantalla. La altura de la zapata está entre la décima y la


Dónde:

tp= Ancho del asiento de la pantalla del estribo en m.


Por lo tanto:

8.4.4.5.11 Dimensiones de la geometría

del estribo derecho.

Tabla 56: Geometría dimensiones preliminares del Estribo Derecho.

DATOS DE LA GEOMETRIA DEL ESTRIBO. Unidades.

Altura del Estribo H: 4.80 m

Altura del Cabezal Hc: 0.85 m

154

Espesor del Cabezal tbw: 0.25 m

Longitudmínima de asiento N: 0.40 m

Desplazamiento mínimo por temperatura j: 0.10 m

Ancho superficie de asiento b: 0.30 m

Altura de la pantalla Hp: 3.45 m

Altura de la zapata Hz: 0.50 m

Ancho del dedo td: 1.00 m

Ancho del talón tt: 1.45 m

Ancho del asiento de la pantalla tp: 0.55 m

Ancho total de la zapata B: 3.00 m

Fuente: Propia.

Fuente: Propia.

Figura67. Dimensiones elevación lateral del estribo derecho.

8.4.4.6 Dimensionamiento del estribo izquierdo.

8.4.4.6.1 Altura del cabezal.


Hc = 0.85m = Altura estructural (losa + viga +

aparatos de apoyo).

Por lo tanto:

Hc = 0.85m

8.4.4.6.2Altura de la zapata.

La altura de la zapata esta entre la décima y la


155

Dónde:

Hz= Altura de la zapata del estribo en m.


Por lo tanto:

Adoptamos Hz= 0.40m

8.4.4.6.3Altura de la pantalla.


Dónde:


H= 3.90m = Altura del estribo;

Hz= 0.40m = Altura de la zapata del estribo;

Hc= 0.85m = Altura del cabezal del estribo.

Por lo tanto:

8.4.4.6.4Ancho de la superficie de

asiento. El ancho de la superficie de asiento se determina con

la expresión:

Dónde:

b= Ancho superficie de asiento en m;

N= 0.40m = Longitud mínima de asiento por

consideraciones sísmicas;

j= 0.10m = Ancho mínimo de la junta de dilatación.

Por lo tanto:

Adoptamos b= 0.30m

8.4.4.6.5Ancho del cabezal. El ancho del cabezal está comprendido entre los valores

siguientes:

Por lo tanto adoptamos: tbw = 0.20m

8.4.4.6.6Ancho de la zapata. El ancho de la zapata por lo general se selecciona


Dónde:


156


Por seguridad tomamos el mayor valor:

Adoptamos B= 2.50m

8.4.4.6.7Ancho del dedo. El ancho del dedo se determina con la expresión:

Dónde:


B= 2.50m = Ancho de a zapata del estribo.

Por lo tanto:

Adoptamos td= = 0.85m

8.4.4.6.8Ancho del talón. El ancho del talón se determina con la expresión:

Dónde:

tt= Ancho del talon del estribo en m;

td= 0.85m = Ancho del dedo del estribo;

B= 2.50m = Ancho de la zapata del estribo;

tbw= 0.20m = Ancho del cabezal del estribo;

b= 0.30m = Ancho de la superficie del asiento.

Por lo tanto:

Por geometría, al ser los cabezales más

anchos; tt= 1.25m

8.4.4.6.9Ancho del asiento de la

pantalla. La altura de la zapata esta entre la décima y la


Dónde:

tp= Ancho del asiento de la pantalla del estribo

en m.


Por lo tanto:

157

8.4.4.6.10 Dimensiones de la geometría

del estribo izquierdo. Tabla 57: Geometría dimensiones preliminares del Estribo

Izquierdo.

DATOS DE LA GEOMETRIA DEL ESTRIBO. Unidades.

Altura del Estribo H: 3.90 m

Altura del Cabezal Hc: 0.85 m

Espesor del Cabezal tbw: 0.20 m

Longitud mínima de asiento N: 0.40 m

Desplazamiento mínimo por temperatura j: 0.10 m

Ancho superficie de asiento b: 0.30 m

Altura de la pantalla Hp: 2.65 m

Altura de la zapata Hz: 0.40 m

Ancho del dedo td: 0.85 m

Ancho del talón tt: 1.25 m

Ancho del asiento de la pantalla tp: 0.40 m

Ancho total de la zapata B: 2.50 m

Fuente: Propia.

158

Fuente: Propia.

Figura68. Dimensiones elevación lateral del estribo Izquierdo.

8.4.4.7 Verificaciones de las condiciones de

estabilidad del pre-diseño.

El análisis de la estructura contempla la determinación

de las fuerzas que actúan por encima de la base de

fundación, tales como empuje de tierra, peso propio,

peso de la tierra de relleno, cargas y sobrecargas con

la finalidad de estudiar la estabilidad al volcamiento

y deslizamiento, así como el valor de las presiones de

contacto.

Los principios que rigen el análisis de estabilidad y

resistencia de los estribos son comunes a los que

gobiernan el análisis de los muros de contención en

voladizo.

En general, el análisis de un estribo se efectúa tanto

en el sentido transversal como longitudinal al eje del

puente. Sin embargo, por ser tan grande la rigidez del

estribo en el sentido transversal a la dirección del

flujo del tránsito, los efectos producidos por las

cargas en este sentido son comúnmente menos

desfavorables, por lo cual es frecuente limitar el

análisis al sentido longitudinal del estribo.

8.4.4.7.1 Estados de Carga.

a. MURO SOLO:

1. Peso (Estribo + relleno) + Empuje de Tierras.

2. Estado 1 + Sismo.

b. MURO Y PUENTE

3. Estado 1 + Reacción de Carga Viva y Muerta del

puente.

4. Estado 1 + Reacción de Carga Muerta y Sismo

(Puente y Muro).

5. Estado 1 + Reacción de Carga Muerta y Carga

Viva en el terraplén.

8.4.4.7.2Factores de Seguridad.

Los factores de seguridad son los siguientes mediante

los criterios establecidos:

159

Factor de seguridad asumido al deslizamiento FSD =

1.50

Factor de seguridad asumido al volcamiento FSV=

2.00

Esfuerzo admisible del suelo Ʈsuelo ˂=Ʈdiseño

8.4.4.7.3Empuje de tierra del terraplén.

Se le conoce también como empuje de suelo, ya que todo

volumen de tierra en contacto lateral con una

estructura ejerce sobre ella cierta acción denominada

Presión de Tierras.

En el análisis de estribos, el problema consiste

generalmente en estimar el empuje activo de terreno

sobre el estribo y diseñarlo de tal manera que sea

seguro ante las siguientes solicitaciones:

a. Volcamiento, respecto al pie de la fundación del estribo,

b. Deslizamiento de la base del estribo sobre el suelo de fundación,

c. Aplastamiento del material de fundación o

sobrecarga de pilotes en el punto de máxima

presión, y

d. Esfuerzos máximos de corte y flexión

generados en las secciones criticas del

estribo.

Las Especificaciones AASHTO Estándar, establecen que

las estructuras que retienen rellenos se diseñan para

soportar las presiones calculadas por la ecuación de

Rankine. Sin embargo, estas estructuras, se deben

diseñar para una presión de fluido equivalente (masa)

de al menos 30 lb/pie3, la teoría de Rankine se

fundamenta en un caso particular de material no

cohesivo y para el cual la teoría puede considerarse

como exacta. Sin embargo para otro tipo de material la

teoría puede utilizarse, aunque es solo aproximada.

8.4.4.7.4Fuerza de frenado. Es la fuerza que actúa en dirección del eje

longitudinal del puente, taxativamente, en la dirección

del tráfico. Estas fuerzas se desarrollan como

resultado del esfuerzo de frenando provocado por los

vehículos, las cuales se transmiten a los miembros del

puente a través de la fricción entre el tablero y las

ruedas.

160

Las Especificaciones AASHTO Estándar, destina una

fuerza longitudinal o fuerza de frenado de diseño del

5% de la carga viva en todos los carriles que llevan

el tráfico en la misma dirección, sin tomar en cuenta

el factor de impacto, mediante la expresión:

Dónde:

n = Coeficiente de reducción para vías cargadas

simultáneamente,

CV = Carga Viva total sin impacto.

Para la aplicación de esta fuerza las Especificaciones

AASHTO Estándar, realizan las siguientes suposiciones:

Deben ser cargadas todas las vías de tráfico,

suponiendo que todas ellas son unidireccionales,

es decir para el cálculo de la fuerza

longitudinal se considera a todo el puente con una

sola dirección, cuando se carguen tres o más vías

se debe aplicar los coeficientes de intensidad de

cargas respectivos, y

Considera que la fuerza de frenada se aplica a

1.83 m por encima de la capa de rodadura.

8.4.4.8Verificaciones de estados de carga en el estribo

derecho.

- Verificación Estado 1:

Estribo construido, bajo la acción de su peso propio y

la presión de relleno de los accesos con sobrecarga

viva.

161

H/3

1.65 3.00

R

WT

Fuente: Propia.

Figura69. Modelo de fuerzas que actúan sobre el estribo derecho.

Coeficiente de Presión activa del suelo se determina

con la expresión:

Dónde:

tan= Función Tangente

Ø= 44°= Angulo de fricción interna.

Por lo tanto:

Empuje activo del suelo se determina con la siguiente

expresión:

Dónde:

Ka= 0.180= Coeficiente de empuje activo del suelo.

γ =1.91 = Peso específico del suelo de relleno.


Por lo tanto:

Resultante activa del suelo se determina con la

siguiente expresión:

Dónde:

R= Resultante de la presión activa.

Presión= 1.65 T/m =Empuje del suelo.

H= 4.80m =Altura del estribo.

Momento de volcamiento se determina con la expresión:

Dónde:

Mv = Momento de volcamiento.

R = 3.96 T = Resultante de la presión activa.

H = 4.80m= Altura del estribo.

Por lo tanto:

KaHesion S **Pr

2

* HpresionR

3

*HRMV

180.0)2

4445(tan)

245(tan 22 kaKa

mTesionesion /65.1Pr180.0*80.4*91.1Pr

.96.32

80.4*65.1TRR

TmMvMV 34.63

80.4*96.3

)2

45(tan 2Ka

162

Momento Estabilizador.

Las dimensiones del estribo se establecen en la figura

62 y los pesos específicos de los materiales se

encuentran en los datos generales para el diseño.

Tabla 58:Peso y centro de gravedad del estribo.

Wi Xi Yi Wi*Xi Wi*Yi

1 3.60 1.50 0.25 5.40 0.900

2 2.48 1.15 2.23 2.86 5.527

3 0.83 1.38 1.42 1.14 1.169

4 0.66 1.47 2.33 0.96 1.532

5 0.08 1.47 3.37 0.12 0.281

6 0.00 1.38 3.48 0.00 0.000

7 0.51 1.43 4.20 0.73 2.142

8 11.91 2.28 2.65 27.09 31.558

20.068 38.30 43.1

WT= 20.07 T/m

X= 1.91 m

Y= 2.15 m

0.85*0.25*2.4

1.45*4.30*1.91

((2,75*0,25)/2)*2.4

((2,75*0,25)/2)*1.91

((0.35*0,25)/2)*2.4

((0.35*0,25)/2)*1.91

2.4*3.00*0.50

Figura / Area

2,4*3.45*0,30

Fuente: Propia.

Momento estabilizador se determina con la expresión:

Dónde:

ME= momento estabilizador.

WT = 20.07T = Peso del estribo.

ẋ = 1.91m = Centro de gravedad en dirección x.

Por lo tanto:

La estabilidad al volcamiento se determina con la

expresión:

Dónde:

FSV> 2.0= Factor de seguridad asumido al volcamiento.

ME = 38.30 Tm = Momento Estabilizador.

MV = 6.34 Tm = Momento Estabilizador.

Por lo tanto:

La estabilidad al deslizamiento se determina con la

expresión:

Dónde:

FSD> 1.5= Factor de seguridad asumido al deslizamiento.

WT = 20.07T = Peso del Estribo.

Ø = 44° = Angulo de fricción Interna del suelo.

R = 3.96= Resultante de la presión activa.

Por lo tanto:

Momento remanente se determina con la expresión:

XWTM E *

TmXWTM E 30.3891.1*07.20*

0.2V

E

VM

MFs

OkM

MFs

V

E

V 204.6

5.1*

R

tgWTFsD

OkR

tgWTFsD 54.3

*

VE MMMrem

163

Dónde:

Mrem = Momento remanente.

ME = 38.30 Tm = Momento estabilizador

MV = 6.34 Tm = Momento volcador.

Por lo tanto:

La ubicación de la fuerza resultante “x” se determina

con la expresión:

Dónde:

Mrem = 31.96 Tm = Momento remanente.

WT = 20.07 T = Peso del Estribo.

Por lo tanto:

Este valor de “x” según el coeficiente de sitio o de

suelo deberá ser mayor a 1.2 como se muestra en la

tabla: Tabla 59: Coeficiente de sitio o de suelo.

Fuente: Norma E-030. Diseño sismoresistente. Cap2. Pg 7.

La excentricidad de la resultante respecto al eje de

simetría se determina mediante la expresión:

Dónde:

B= 3.00m= Ancho de la zapata del estribo.

X= 1.59m = Ubicación de la fuerza resultante.

Por lo tanto:

Las presiones admisibles del suelo de cimentación se

determinan con la expresión.

Dónde:

WT = 20.07T = Peso del Estribo.


L =1.00m= Ancho de diseño.

e= 0.09m= Excentricidad de la resultante respecto al

eje de simetría.

Ʈdiseño =15T/m2 = capacidad portante del suelo. Por lo tanto:

TmMrem 96.31

WT

Mx rem

59.107.20

96.31x

T

Tmx

XB

e2

mXB

e 09.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/45.5

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

164

Con lo que se verifica que:

Fuente: Propia.

Figura70. Distribución de presiones en la cimentación.

- Verificación Estado 2.

Estribo construido, bajo la acción de su peso propio,

presión del relleno de los accesos con sobrecarga y

fuerza sísmica.

Y=3,16m

H/3

1.65 3.00

R

WT

EQh

Fuente: Propia.

Figura71. Estado de cargas incluido sismo.

El coeficiente sísmico se determina por la zona en que

se implanta el proyecto, determinado en los

coeficientes en la siguiente tabla: Tabla 60: Coeficientes sísmicos.

ZONAS A C

Zona I 0.09 0.6Zona II 0.22 0.6

Zona III 0.5 0.1 Fuente: CEC 2000. Artículo 5.3 -Zonas Sísmicas-.

2

2/93.7

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /15/45.5 mTmTS 22

2 /15/93.7 mTmTS

Y= 2.15

165

La fuerza equivalente del sismo en el estribo se

determina por la expresión:

Dónde:

EQH= Fuerza equivalente del sismo en el estribo.

WT= 20.07 T= peso del estribo.

c= 0.1= Coeficiente sísmico en Zona III

Por lo tanto:

El momento de la fuerza equivalente del sismo en el

estribo se determina por la expresión:

Dónde:

MEQH= Momento de la fuerza del sismo.

EQH= 2.01T= Fuerza equivalente del sismo en el estribo.

Ȳ= 2.15m= Centro de gravedad en dirección Y. Por lo tanto:


expresión:

Dónde:




MEQH= 4.31 Tm= Momento de la fuerza del sismo.

Por lo tanto:


expresión:

Dónde:




R = 3.96= Resultante de la presión activa.


Por lo tanto:


Dónde:





Por lo tanto:

cWTEQH *

TcWTEQH 01.21.0*07.20*

YEQM HEQH *

TmYEQM HEQH 31.4*

0.2EQHV

E

VMM

MFs

OkM

MFs

V

E

V 204.6

OkMM

MFs

EQHV

E

V 60.3

5.1*

H

DEQR

tgWTFs

OkEQR

tgWTFs

H

D 35.2*

TmMrem 65.27

EQHVE MMMMrem

166


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:


X = 1.91m

Por lo tanto:


Acceso, estribo y superestructura construidos;

(Verificacion1)+peso propio dé la superestructura.

La reacción por metro lineal de la carga muerta se

calcula con la siguiente expresión:

Dónde:

RCM= Reacción de la carga muerta.

WCM= 91.66 T= Peso de la carga permanente: Tablero,

Pasamanos, Vigas, Diafragma y Aceras.

Tablero= 11.00m= ancho en metros del tablero.

Por lo tanto:

La reacción por metro lineal de la carga viva se


Dónde:

RCV= Reacción de la carga viva.

WCM= 29.00 T= Peso de la carga Viva.


Por lo tanto:

Se calcula el peso total con la siguiente expresión.

WT

Mx rem

38.107.20

65.27x

T

Tmx

X

WTS

*3

*2

71.9*3

*2

X

WTS

2*tablero

W

m

R CMCM

2*00.11

66.91

m

RCM

mTm

RCM /17.4

tablero

W

m

R CVCV

m

T

m

RCV

00.11

00.29

mTm

RCV /64.2

RcmRcvPeWT

167

Dónde:

Pe= 20.07 T = Peso del estribo.

RCV= 2.64 T = Reacción de la carga viva.

RCM= 4.17 T = Reacción de la carga muerta.

Por lo tanto:

El cálculo del momento estabilizador se lo realiza con

la siguiente expresión:

Dónde:

ME= Momento estabilizador.

ME(estado1)= Momento estabilizador en el estado 1.



Por lo tanto.

Momento de volcamiento se determina con la

expresión:(Estado 1)

Dónde:




Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:

Mrem = (ME-MV)= Momento remanente.

WT = 26.87 T = Peso total de estado.

Por lo tanto:



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:

WT = 26.87 T = Peso total del estado.




eje de simetría.

Ʈdiseño =15 T/m2 = capacidad portante del suelo.

17.464.207.20TW

4.1*)1( RcmRcvestadoMM EE

mTM E .83.47

3

*HRMV

TmMvMV 34.63

80.4*96.3

WT

Mx rem

mxT

Tmx 54.1

87.26

)34.621.47(

XB

e2

mXB

e 09.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

me 04.0

168

Por lo tanto:


Fuente: Propia. Figura72. Presiones en el suelo.

Verificación Estado 4.

Puente vacío bajo la acción sísmica= etapa3 + sismo.

Si es un puente con superestructura de vigas

longitudinales, la superestructura SI genera

fuerza sísmica, la que se transmite al estribo o a

las pilas a través de los aparatos de apoyo fijos

(según donde ellos estén instalados).

Si se trata de estribos o pilas con aparatos de

apoyo móviles no hay fuerza símica transmitida por

la superestructura.

Por lo descrito en los dos párrafos anteriores la

fuerza sísmica proveniente de la superestructura no

interviene en este estribo ya que este es el estribo

de aparato de apoyo móvil.

El peso estabilizante del estado4 es el mimo que en el

estado3, quedando así:

Dónde:

WT= Peso total del estado.

Pe= 20.07 T= Peso del estribo.


Por lo tanto:

La Equivalencia de la transmisión de la superestructura

al estribo, se determina con la siguiente expresión:

Por lo tanto:

2

2/17.8

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/74.9

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /15/17.8 mTmTS22

2 /15/74.9 mTmTS

RcmPeWT

TWT 23.24

RcmEPuente *10.0TEPuente 42.0

169

El Momento de Volcamiento se determina con la siguiente

expresión:

Dónde:

(E1, E2, E3)= Estados de carga.

Por lo tanto:

El Momento estabilizador se calcula con la siguiente

expresión:

Dónde:

(E1, E3)= Estados de carga.

Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:

WT = 24.23 T = Peso total del estribo.

X = 1.29m

Por lo tanto:


Puente en servicio (Puente vacío + Carga Viva)=

Estado3+ Carga Viva Vehicular + Fuerza de Frenado.

Las reacciones por carga viva se calculan cuando el

camión HS-20-44 se encuentra en la posición más

crítica, esto es cuando el eje más pesado coincide con

el centro de gravedad del aparato de apoyo.

Calculo de la reacción por carga viva para cada viga de

puente, se calcula cuando el camión de diseño se

encuentra en la posición más crítica, este es cuando el

eje más cargado coincide con el centro de gravedad del

aparato de apoyo.

El momento de volcamiento es:

)45.17(*)2()1( PUENTEEQVV EEMEMM

TmMV 97.12

)1()3(*4.1 EMERCMM EE

TmM E 14.44

WT

Mx rem

mxT

Tmx 29.1

23.24

17.31

X

WTS

*3

*2

22 /15/56.12*3

*2mTmT

X

WTS

presionBbwH

Mv *26

2

170

Dónde:

H= Altura del estribo

bw= presión en el extremo superior.

Bpresión= presión en el asiento.

Por lo tanto:

MV= 10.53 Tm

El peso estabilizador es:

Reacción de la carga muerta (Estado3)+ WT

WT= 24.234 T

El momento estabilizador es:

Momento estabilizador en (Estado4).

ME= 44.14 Tm


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:

La excentricidad de la resultante respecto al eje

desimetría se determina mediante la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.

Ʈdiseño =15 T/m2 = capacidad portante del suelo. Por lo tanto:


WT

Mx rem

mxT

Tmx 38.1

23.24

)53.1014.44(

XB

e2

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/00.8

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/46.5

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /15/00.8 mTmTS22

2 /15/46.5 mTmTS

me 11.0

171

8.4.4.8.1 ANÁLISIS DE LOS ESTADOS DE

CARGA ESTRIBO DERECHO. Estado 1.

-1.97 T-m 0.40 0.60

v 2.00 T 8.21

1.20 1.20

0.50 L= 3.00

-2.40 T-m

v 2.70 T 7.06 6.73 6.28 5.95 5.45

7.93

CÁLCULO DEL DEDO

CÁLCULO DEL TALÓN 1.45

9.40

0.55

1.05 0.40

1.00

d

P1= Mayor

b

Estado 2.

X 1.38 0.40 0.60

8.21

1.20 1.20

e 0.12

0.50 L 3.00

L 4.13 1.13

2.66

5.13 6.07

7.36 8.30

-4.70 T-m

9.71

v 5.78 T

-3.86 T-m

v 4.68 T

1.45ESFUERZO DEL SUELO 1.00

1.05 0.40

9.40

0.55

PUNTO DE EQUILIBRIO

CÁLCULO DEL TALÓN

CÁLCULO DEL DEDO

d

XB

e2

eB

L 32

3

Estado 3.

172

0.76 T-m 0.40 0.60

v -1.00 T 8.20

1.20 1.20

0.50 L= 3.00

-4.18 T-m

v 5.03 T 8.17 8.72 8.93

9.43

9.74

9.40

0.55

CÁLCULO DEL DEDO

9.22

CÁLCULO DEL TALÓN 1.45 1.00

1.05 0.40

d

Estado 4.

X 1.30 0.40 0.60

8.20

1.20 1.20

e 0.20

0.50 L 3.00

L 3.90 0.90

2.90 6.28 7.57

10.63

-3.56 T-m

12.56

v -5.05 T

-5.14 T-m

v 6.24 T

9.34

CÁLCULO DEL DEDO

9.40

0.55

PUNTO DE EQUILIBRIO

CÁLCULO DEL TALÓN

ESFUERZO DEL SUELO 1.45 1.00

1.05 0.40

d

XB

e2

eB

L 32

3

Estado 5.

-3.71 T-m 0.40 0.60

v -3.67 T 8.20

1.20 1.20

0.50 L= 3.00

-3.26 T-m

v 3.93 T 5.46 6.35 6.69

7.49

8.00

1.05 0.40

9.40

0.55

CÁLCULO DEL DEDO

7.16


d

- Resumen de los análisis de estados de carga,

cortantes y momentos en el talón y dedo.

Tabla 61: Tabla de resumen de Momentos y Cortante, en el talón

y dedo.

173

ESTADO1 1.70 ESTADO2 1.30 ESTADO3 1.70 ESTADO4 1.30 ESTADO5 1.70

V esta

V may Vu

M esta

M may Mu

ESTADO1 1.70 ESTADO2 1.20 ESTADO3 1.70 ESTADO4 1.20 ESTADO5 1.70

Vesta

V may Vu

M esta

M may Mu-5.54

3.40 7.51

-6.31

8.55

-7.11M

-2.40 -3.86 -4.18 -5.14 -3.26

-4.08 -4.64 -7.11 -6.17

3.93

4.59 5.62 8.55 7.48 6.68

-6.10 1.29 -4.63 -6.31

DEDO

V2.70 4.68 5.03 6.24

-1.70 -6.57 -6.24

M-4.70 0.76 -3.56 -3.71

-3.34

TALON

V2.00

-1.97

5.78

7.51

-1.00 -5.05 -3.67

Fuente: Propia.

DISEÑO DE LA ZAPATA ESTRIBO DERECHO.

- Verificación a corte.

El esfuerzo a cortante ultima se calcula con la


Dónde:

Vu= 8.55 T= Cortante a solicitación ultima.

Ø= 0.85= Coeficiente para corte.

b= 100.00cm= Ancho de la sección de análisis.

d= 42.5cm= Distancia desde el extremo superior hasta el

centroide de la barra de refuerzo.

El esfuerzo a cortante del concreto se calcula con la


Dónde:

f´c= 280.00kg/cm2= Resistencia del concreto a

compresión.

Por lo tanto:

- Diseño a flexión talón.

Se diseñara para el momento mayor observado de los

cinco estados de carga analizados, obteniendo:

Mu= 6.31 Tm

El requerimiento de acero se lo determina con la


Dónde:

Mu= 6.31 Tm = Momento ultimo de solicitación.

Ø= 0.90= Coeficiente de Flexión.

f´c= 280.00 kg/cm2= Resistencia a compresión del

hormigón.

b= 4200.00 kg/cm2= Resistencia a fluencia.

dbVuVu

**

2/33.2 cmkgVu

cfVc ´5.0

2/37.8 cmkgVc

2**´* dbcf

Muk

174

d= Distancia desde el extremo superior hasta el


Por lo tanto:

Utilizando k así: ;

Determinando así la cuantía balanceada de acero así:

Como la cuantía obtenida es menor a la mínima

0.00096<0.0033 se asumirá esta para el cálculo del

refuerzo:

Se armara de la siguiente manera:

6 Ø 18mm @16cm = Para un Metro de Zapata.

- Diseño a flexión dedo.



Mu= 7.11 Tm



Dónde:




hormigón.

b= 1.00m = Sección de análisis.



Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:



- Acero de repetición en zapata.

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

01386.0k

01398.0q

00093.0b

50.42*100*0033.0SA217.14 cmAS

2**´* dbcf

Muk

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

01563.0k

01577.0q

00105.0b

50.42*100*0033.0SA

217.14 cmAS

175

La sección mínima acero de repartición transversal se


Dónde:


d= 42.50cm= Distancia desde el extremo superior hasta

el centroide de la barra de refuerzo.

Por lo tanto:



Diseño de la pantalla.

El diseño de la pantalla se debe realizar para

diferentes alturas para determinar el acero de refuerzo

por lo que las fuerzas y momentos se encuentran

expresados en función de H = Y.

Determinando los efectos de:

Presión del suelo.

Sobrecarga.

Fuerza de frenado.

Efecto sísmico.

Peso del propio estribo.

Carga Viva y Muerta de la superestructura.

- Diseño a flexión.

El diseño se lo realizara para un ancho de 100.00cm

Características de los materiales:

Hormigón armado: f´c= 280 kg/cm2

Acero estructural: fy= 4200 kg/cm2

En elementos que se encuentran en contacto con el suelo

las Especificaciones AASHTO Estándar [2] recomiendan un

recubrimiento mínimo de Rmin= 7.50cm

- Secciones de análisis:

Para los análisis de las secciones se iniciara desde la

parte de arriba del estribo, es decir para la primera

sección se analizara el asiento en el cabezal, para la

segunda sección se analizara a una altura de 2/3 de la

dbAS **0018.0

265.7 cmAS

176

pantalla menos la zapata, y la tercera sección de

análisis es en el asiento de la pantalla en l unión con

la zapata.

0.85

0.55 0.42

4.80 4.30

3.45

1.10

2.01

1.65

1.650.50

R

Fuente: Propia.

Figura73. Presión de relleno.

- Sección 1.

Distancia 0.85m media desde el extremo superior.

Para calcular la cortante última se lo determinara con

los siguientes factores:

;

Para calcular el momento último se lo determinara con


- Sección 2.






- Sección 3.






42.0*3.12

)85.0*55.0(7.1UV

TVU 94.0

)42.0*85.0(3.1UMTmMU 46.0

)01.242.0(*3.12

)30.2*10.1(7.1UV

TVU 30.5

1sec)01.2*30.2(3.1 cMM UU TmMU 46.6

2sec1sec)65.1*30.4(3.1 cMcMM UUU

TmMU 54.18

177

Verificación a Corte:



Dónde:




d= 47.5cm= Distancia desde el extremo de la pantalla

hasta el centroide de la barra de refuerzo.



Dónde:

f´c= 280.00 kg/cm2= Resistencia del concreto a

compresión.

Por lo tanto:

Diseño a flexión Pantalla por secciones.

Se diseñara para el momento observado de las secciones

en análisis, obteniendo:

- Sección 3.

Acero vertical principal.

Mu= 18.54 Tm



Dónde:




hormigón.


d= 47.50cm= Espesor del cabezal tbw, menos

recubrimiento.

Por lo tanto:

Utilizando k así:


dbVuu

**

2/28.2 cmkgu

cfc ´5.0

2/37.8 cmkgc

2**´* dbcf

Muk

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

00596.0k

03326.0q

00222.0b

178



refuerzo:


8 Ø 16mm @12.50cm = Para un Metro de Pantalla.

Acero de repetición vertical secundario.

La sección mínima acero de repartición vertical se


Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:



Acero de repetición horizontal.



Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:



-Sección 2.


Mu= 6.46 Tm



Dónde:




hormigón.



recubrimiento.

Por lo tanto:

Utilizando k así:

dbA bS ** 50.47*100*0033.0SA

282.15 cmAS

dbAS **0015.03

2

275.4 cmAS

dbAS **0025.0

288.11 cmAS

2**´* dbcf

Muk

18.1

*36.21 kq

02427.0k

179




refuerzo:



Es decir no continuaran 2 barras de las 8 de la

(sección 3)




Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:



Es decir no continuaran 2 barras de las 7 de la

(sección 3)




Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:


6 Ø 14mm @17.00 cm = Para un Metro de Pantalla.

- Sección 1.


Mu= 0.46 Tm



2**´* dbcf

Muk

fy

cfqb

´*

dbA bS **

02463.0q

00164.0b

50.47*100*0033.0SA

282.10 cmAS

dbAS **0015.03

2

225.3 cmAS

dbAS **0025.0

213.8 cmAS

180

Dónde:




hormigón.



recubrimiento.

Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:






Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:



Por el requerimiento solo continúan 3 barras de las 5

analizadas en la sección 2.




Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

00596.0k

00598.0q

00040.0b

50.17*100*0033.0SA

283.5 cmAS

dbAS **0015.03

2

275.1 cmAS

dbAS **0025.0

238.4 cmAS

181



Tabla 62: Resumen de armadura en la pantalla.

Sección Mom. d Ro As(prin-ver) As(hor) As(sec-ver) Prin-Ver HOR Sec-Ver Prin-Ver HOR Sec-Ver

3 18.54 47.50 0.00222 15.82 11.88 4.75 8.00 8.00 7.00 12.50 12.50 14

2 6.46 32.50 0.00164 10.82 8.13 3.25 6.00 6.00 5.00 12.50 17 14

1 0.46 17.50 0.00040 5.83 4.38 1.75 4.00 3.00 3.00 12.50 33 14

Ø16mm Ø14mm Ø10mm cm cm cm

Ø y # BARRAS. ESPACIAMIENTO.Area de acero por secciones, cm2Datos para armadura.

Fuente: Propia.

Armado estribos en detalle en PLANOS (Láminas: 4, 5, 6

y 7)

8.4.4.9Verificaciones de estados de carga en el estribo

izquierdo.




viva.

H/3

1.23 2.50

R

WT

Fuente: Propia.

Figura74. Modelo de fuerzas que actúan sobre el estribo izquierdo.


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


ɤ =1.84 T/m2 = Peso específico del suelo de relleno. H= 3.90m = Altura del estribo.

)2

45(tan 2Ka

KaHesion S **Pr

172.0)2

4545(tan)

245(tan 22 kaKa

182

Por lo tanto:



Dónde:





Dónde:



H = 3.90 m= Altura del estribo.

Por lo tanto:



63 y los pesos específicos de los materiales se


Tabla 63:Peso y centro de gravedad del estribo izquierdo.

Wi Xi Yi Wi*Xi Wi*Yi

1 2.40 1.25 0.20 3.00 0.480

2 1.59 0.98 1.73 1.55 2.743

3 0.65 1.18 1.43 0.77 0.929

4 0.13 1.23 2.58 0.16 0.341

5 0.58 1.25 3.30 0.72 1.901

6 0.04 1.13 2.88 0.05 0.121

7 0.38 1.30 1.43 0.49 0.538

8 7.41 1.93 2.15 14.26 15.923

13.176 20.99 23.0

WT= 13.2 T/m

X= 1.59 m

Y= 1.74 m

2,16*0,30*4,20

2,16*0,35*0,35

2,40*0,10*32

2,40*0,25*1,80

2,4*3,60*0,65

Area

2,4*4,87*0,35

1,92*0,10*4,20

1,92*1,70*6,35

Fuente: Propia.


Dónde:


WT = 13.2 T = Peso del estribo.

ẋ = 1.59m = Centro de gravedad en dirección x. Por lo tanto:

2

* HpresionR

3

*HRMV

TRR 40.22

90.3*23.1

TmMvMV 12.33

90.3*40.2

XWTM E *

TmXWTM E 99.2059.1*2.13*


183


expresión:

Dónde:




Por lo tanto:


expresión:

Dónde:





Por lo tanto:


Dónde:


ME = 20.99 Tm= Momento estabilizador

MV = 3.12 Tm= Momento Volcador.

Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:


WT = 13.t = Peso del Estribo.

Por lo tanto:





0.2V

E

VM

MFs

OkM

MFs

V

EV 273.6

5.1*

R

tgWTFsD

WT

Mx rem

mxT

Tmx 36.1

20.13

87.17

5.149.54.2

45*2.13 tgFsD

MvMeMrem

TmMrem 87.17

184



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.



Fuente: Propia.





fuerza sísmica.

XB

e2

mXB

e 11.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/92.3

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/62.6

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /16/92.3 mTmTS

22

2 /16/62.6 mTmTS

185

Y= 1.74

H/3

1.23 2.50

R

WT

EQh

Fuente: Propia.

Figura76. Fuerza del sismo + Relleno.




ZONAS A C

Zona I 0.09 0.6Zona II 0.22 0.6




Dónde:


WT= 13.2 T = peso del estribo.


Por lo tanto:



Dónde:


EQH= 1.3 T= Fuerza equivalente del sismo en el estribo.



expresión:

Dónde:


ME = 20.99 Tm = Momento Estabilizador. (Estado1)

MV = 3.12 Tm = Momento Estabilizador. (Estado1)

cWTEQH *

TcWTEQH 3.11.0*2.13*

YEQM HEQH *

TmM EQH 30.274.1*3.1

0.2EQHV

E

VMM

MFs

186


Por lo tanto:


expresión:

Dónde:




R = 2.40 T= Resultante de la presión activa. (Estado1)

EQH= 1.3 T= Fuerza equivalente del sismo en el estribo.

Por lo tanto:


Dónde:


ME = 20.99 Tm = Momento estabilizador. (Estado1)

MV = 3.12 Tm = Momento Volcador. (Estado1)


Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:


X = 1.18m;

Por lo tanto:




OkMM

MFs

EQHV

EV 287.3

5.1*

H

DEQR

tgWTFs

OkEQR

tgWTFs

H

D 5.148.2*

TmMrem 57.15

WT

Mx rem

18.12.13

57.15x

T

Tmx

EQHVE MMMMrem

X

WTS

*3

*2

%33/95.19/43.7*3

*2 22 doincrementamTmTX

WTS

187



Dónde:


WCM= 91.66 T= Peso de la carga permanente: Tablero,



Por lo tanto:



Dónde:




Por lo tanto:

;


Dónde:

PE= 13.2 T = Peso del estribo.



Por lo tanto:



Dónde:


ME(estado1)= Momento estabilizador. (Estado1)



Por lo tanto.



Dónde:




Por lo tanto:

2*tablero

W

m

R CMCM

2*00.11

66.91

m

RCM

mTm

RCM /73.3

tablero

W

m

R CVCV

m

T

m

RCV

00.11

00.29mT

m

RCV /64.2

73.364.22.13TW

TWT 90.19

4.1*)1( RcmRcvEstadoMM EE

TmM E 90.29

3

*HRMV

TmMvMV 12.33

90.3*40.2

RcmRcvPeWT

188


con la expresión:

Dónde:


WT = 19.54 T = Peso Total.

Por lo tanto:



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:

WT = 19.54 T = Peso Total.




eje de simetría.

Por lo tanto:


Fuente: Propia.

Figura77. Presiones en el suelo.






WT

Mx rem

mxT

Tmx 37.1

54.19

)12.390.29(

XB

e2

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/55.5

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/08.10

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /16/55.5 mTmTS

22

2 /16/08.10 mTmTS

me 12.0

189





la superestructura.





El peso estabilizante del estado4 es el mismo que en el

estado3, quedando así:

Dónde:

WT= Peso estabilizante.



Por lo tanto:



Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:


WT = 13.20 T = Peso para estado.

Por lo tanto:

RcmPeWT

TWT 90.16

TEPuente 37.0 TmMV 49.7


TmM E 21.26

WT

Mx rem

RcmEPuente *10.0

TEPuente 37.0


190



Dónde:


X = 1.11m

Por lo tanto:












aparato de apoyo.


Dónde:

H= 3.90m= Altura del estribo



Por lo tanto:

MV= 5.78 Tm



WT= 16.90 T



ME= 26.21 Tm


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:

X

WTS

*3

*2

22 /16/17.10*3

*2mTmT

X

WTS

WT

Mx rem

presionBbwH

Mv *26

2

mxT

Tmx 11.1

90.16

72.18

191



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:

WT = 16.90 T = Peso para estado.




eje de simetría.

Ʈdiesño =16 T/m2 = capacidad portante del suelo. Por lo tanto:


8.4.4.9.1ANÁLISIS DE LOS ESTADOS DE CARGA

ESTRIBO IZQUIERDO. Estado 1.

-0.96 T-m 0.30 0.55

v 1.23 T 6.44

0.96 0.96

0.40 L= 2.50

1.29 T-m

v -1.79 T 6.62 5.59 5.27

4.52 3.92

CÁLCULO DEL TALÓN 1.25

7.40

0.40

4.84

0.95 0.30

0.85

CÁLCULO DEL DEDO

d

V= ^2

Estado 2.

mxT

Tmx 21.1

90.16

)78.521.26(

XB

e2

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/43.7

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/09.6

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /16/43.7 mTmTS 22

2 /16/09.6 mTmTS

me 04.0

192

1.05

X 1.18 0.30 0.55

6.44

0.96 0.96

e 0.07

0.40 L 3.55

L 3.55

2.19 4.18

4.81 6.28

-2.70 T-m

7.43

v 4.00 T

2.12 T-m

v -3.24 T

7.40

1.25ESFUERZO DEL SUELO 0.85

0.95 0.30

0.40

PUNTO DE EQUILIBRIO

5.65

CÁLCULO DEL TALÓN

CÁLCULO DEL DEDO

d

XB

e2

eB

L 32

3

Estado 3.

1.67 T-m 0.30 0.55

v -1.93 T 6.40

0.96 0.96

0.40 L= 2.50

2.08 T-m

v -2.87 T 10.32 8.55 7.99

6.69

5.67

7.40

0.40

CÁLCULO DEL DEDO

7.25


0.95 0.30

d

Estado 4.

0.80

X 1.10 0.30 0.55

6.40

0.96 0.96

e 0.15

0.40 L 3.30

L 3.30

2.55 5.57

6.52 8.75

-1.72 T-m

10.50

v 3.18 T

3.12 T-m

v -4.77 T

7.80

CÁLCULO DEL DEDO

ESFUERZO DEL SUELO 1.25 0.85

0.95 0.30

7.40

0.40

PUNTO DE EQUILIBRIO

CÁLCULO DEL TALÓN

d

XB

e2

eB

L 32

3

Estado 5.

193

-0.52 T-m 0.30 0.55

v 0.80 T 6.40

0.96 0.96

0.40 L= 2.50

2.33 T-m

v -3.55 T 6.33 6.79 6.94

7.28

7.55

7.40

0.40

CÁLCULO DEL DEDO

7.13


0.95 0.30

d

Resumen del análisis de estados de carga, cortantes y

momentos en el talón y dedo.

Tabla 66: Tabla de resumen de Momento y Cortante del dedo y talón.

CASO1 1.70 CASO2 1.30 CASO3 1.70 CASO 4 1.30 CASO 4 1.70

V esta

V may Vu

M esta

M may Mu

CASO1 1.70 CASO2 1.20 CASO3 1.70 CASO 4 1.20 CASO 4 1.70

Vesta

V may Vu

M esta

M may Mu3.96

2.09 5.20

-3.52

-3.05

3.96M

1.29 2.12 2.08 3.12 2.33

2.20 2.55 3.54 3.74

-3.55

-3.05 -3.89 -4.88 -5.72 -6.03

-3.52 2.84 -2.24 -0.88

DEDO

V-1.79 -3.24 -2.87 -4.77

-3.28 4.13 1.36

M-2.70 1.67 -1.72 -0.52

-1.64

TALON

V1.23

-0.96

4.00

5.20

-1.93 3.18 0.80

Fuente: Propia.

8.4.4.9.2Diseño de la zapata estribo izquierdo.

- Verificación a corte.



Dónde:




d= 30cm= Distancia desde el extremo superior hasta el




Dónde:


compresión.

Por lo tanto:

dbVuu

**

2/04.2 cmkgu

cfc ´5.0

2/37.8 cmkgc

194

- Diseño a flexión talón.



Mu= 3.52 Tm



Dónde:




hormigón.

b= 4200.00 kg/cm2= Resistencia a fluencia.



Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:



- Diseño a flexión dedo.



Mu= 3.96 Tm



Dónde:




hormigón.


2**´* dbcf

Muk

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

01550.0k

01565.0q

00104.0b

50.42*100*0033.0SA

290.9 cmAS

2**´* dbcf

Muk

195



Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:



- Acero de repartición transversal en zapata.

La sección mínima acero de repartición transversal se


Dónde:


d= 30.00cm= Distancia desde el extremo superior hasta

el centroide de la barra de refuerzo.

Por lo tanto:



Diseño de la pantalla.

El diseño de la pantalla se debe realizar para

diferentes alturas para determinar el acero de refuerzo

por lo que las fuerzas y momentos se encuentran

expresados en función de H = Y.

Determinando los efectos de:

Presión del suelo.

Sobrecarga.

Fuerza de frenado.

Efecto sísmico.

Peso del propio estribo.

Carga Viva y Muerta de la superestructura.

Diseño a flexión.

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

01746.0k

01764.0q

00118.0b

50.42*100*0033.0SA 290.9 cmAS

dbAS **0018.0

240.5 cmAS

196

El diseño se lo realizara para un ancho de 100.00cm

Características de los materiales:

Hormigón armado: f´c= 280 kg/cm2

Acero estructural: fy= 4200 kg/cm2

En elementos que se encuentran en contacto con el suelo

las Especificaciones AASHTO Estándar [2] recomiendan un

recubrimiento mínimo de Rmin= 7.50cm.

- Secciones de análisis:

Para los análisis de las secciones se iniciara desde la

parte de arriba del estribo, es decir para la primera

sección se analizara el asiento en el cabezal, para la

segunda sección se analizara a una altura de 2/3 de la

pantalla menos la zapata, y la tercera sección de

análisis es en el asiento de la pantalla en l unión con

la zapata.

0.41 0.42

2.65

0.82

1.32

1.34

0.40

1.23

R

Fuente: Propia.

Figura78. Secciones de análisis y fuerzas actuantes.

- Sección 1.

Distancia 0.85m medida desde el extremo superior.





- Sección 2.

42.0*3.12

)85.0*41.0(7.1UV

TVU 84.0

)42.0*85.0(3.1UM

TmMU 46.0

197






- Sección 3.






Verificación a Corte:



Dónde:




d= 30cm= Distancia desde el extremo de la pantalla

hasta el centroide de la barra de refuerzo.



Dónde:


compresión.

Por lo tanto:

Diseño a flexión Pantalla por secciones.

Se diseñara para el momento observado de las secciones

en análisis, obteniendo:

- Sección 3.


Mu= 12.24 Tm



)32.142.0(*3.12

)33.2*82.0(7.1UV

TVU 88.3

1sec)32.1*33.2(3.1 cMM UU TmMU 45.4

TmVU 92.5

2sec1sec)65.1*30.4(3.1 cMcMM UUU

TmMU 24.12

)32.142.0(*3.12

)50.3*23.1(7.1UV

dbVuu

**

2/32.2 cmkgu

cfc ´5.0

2/37.8 cmkgc

2**´* dbcf

Muk

198

Dónde:




hormigón.



recubrimiento.

Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:


6 Ø 16mm @ 17cm = Para un Metro de Pantalla.




Dónde:


d= 32,50cm= Espesor del cabezal tbw, menos

recubrimiento.

Por lo tanto:






Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

04597.0k

04729.0q

00315.0b

273.10 cmAS

dbAS **0015.03

2

225.3 cmAS

dbAS **0025.0

213.8 cmAS

199


6 Ø 14mm @15cm = Para un Metro de Pantalla.

- Sección 2.


Mu= 4.45 Tm



Dónde:




hormigón.



recubrimiento.

Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:



Es decir no continuara 1 barra de las, 6 de la (sección

3)




Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:



Es decir no continuara 1 barra de las, 5 de la (sección

3)

2**´* dbcf

Muk

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

02515.0k

02554.0q

00170.0b

50.47*100*0033.0SA

275.8 cmAS

dbAS **0015.03

2

265.2 cmAS

200




Dónde:


d= 26.50cm= Espesor de pantalla, menos recubrimiento.

Por lo tanto:



- Sección 1.


Mu= 0.46 Tm



Dónde:




hormigón.



recubrimiento.

Por lo tanto:

Utilizando k así:




refuerzo:






Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:

2**´* dbcf

Muk

18.1

*36.21 kq

fy

cfqb

´*

dbA bS **

01169.0k

01177.0q

00078.0b

50.17*100*0033.0SA213.4 cmAS

dbAS **0015.03

2

dbAS **0025.0

263.6 cmAS

225.1 cmAS

201



Por el requerimiento solo continua 1 barra de las 4

analizadas en la sección 2.




Dónde:



recubrimiento.

Por lo tanto:



Tabla 67: Resumen de armado por secciones en la pantalla.

Sección Mom. d Ro As(prin-ver) As(hor) As(sec-ver) Prin-Ver HOR Sec-Ver Prin-Ver HOR Sec-Ver

3 12.24 32.50 0.00315 10.73 8.13 3.25 6.00 6.00 5.00 17.00 15.00 20

2 4.45 26.50 0.00170 8.75 6.63 2.65 5.00 5.00 4.00 17.00 20 20

1 0.46 12.50 0.00078 4.13 3.13 1.25 2.00 3.00 1.00 40.00 30 85

Ø16mm Ø14mm Ø10mm cm cm cm

Datos para armadura. Area de acero por secciones, cm2 Ø y # BARRAS. ESPACIAMIENTO.

Fuente: Propia.

Armado estribos en detalle en PLANOS (Láminas: 4, 5, 6

y 7).

8.4.5 DISEÑO DE LA SUPERESTRUCTURA ALTERNATIVA DOS.

Ver sección 8.4.3

8.4.6 DISEÑO DE LA SUBERESTRUCTURA ALTERNATIVA DOS.

8.4.6.1 Dimensionamiento del estribo derecho.

Datos necesarios para el dimensionamiento del Estribo

derecho:

Esfuerzo admisible del suelo Ʈdiseño= 15 T/m2




Peso específico del hormigón ciclópeo ɣs= 2.3

T/m3.

Altura del estribo = 4.80 m.

dbAS **0025.0

213.3 cmAS

202

Para el dimensionamiento del estribo a gravedad se

consideró las recomendaciones de pre-dimensionamiento

de la figura dónde:

H= Altura total del Estribo.

b= N + ancho junta dilatación (10 cm).

N= Ancho mínimo según restricciones sísmicas

dellugar (0.30 m).

D= Altura del dedo.

H1= Altura superestructura (losa + viga) +

aparatosdeapoyo.

B= Ancho de la zapata.

Fuente: Propia.

Figura79. Dimensionamiento de un estribo a gravedad.

Fuente: Propia.

Figura80. Dimensionamiento del estribo derecho.

8.4.6.2 Verificaciones de estados de carga en el

estribo derecho.




viva.

Fuente: Propia.

203



con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


ɤ =1.91 T/m2= Peso específico del suelo de relleno. H= 4.80m = Altura del estribo.

Por lo tanto:



Dónde:





Dónde:




Por lo tanto:


75y los pesos específicos de los materiales se

encuentran en los datos generales para el diseño. Tabla 68:Peso y centros de gravedad del estribo.

KaHesion S **Pr

2

* HpresionR

3

*HRMV


.96.32

80.4*65.1TRR

TmMvMV 34.63

80.4*96.3

180.0)2

4445(tan)

245(tan 22 kaKa

)2

45(tan2Ka

204

Figura Area x Peso Esp. Wi Xi Yi Wi*Xi Wi*Yi

1 0.13 0.29 0.13 0.25 0.04 0.07

2 0.04 0.09 0.17 0.58 0.01 0.05

3 2.36 5.43 1.73 0.40 9.36 2.17

4 0.16 0.36 0.32 1.85 0.11 0.67

5 1.26 2.90 0.55 2.38 1.59 6.88

6 1.60 3.68 0.95 2.80 3.50 10.30

7 4.10 9.43 1.83 2.13 17.29 20.12

8 4.10 7.83 2.52 3.47 19.71 27.15

30.00 51.61 67.42

WT= 30.00 T/m

X= 1.72 m

Y= 2.25 m Fuente: Propia.


Dónde:





expresión:

Dónde:




Por lo tanto:


expresión:

Dónde:




R = 3.96 T= Resultante de la presión activa.

Por lo tanto:


Dónde:




XWTM E *

TmXWTM E 61.5172.1*00.30*

0.2V

E

VM

MFs

OkM

MFs

V

EV 214.8

5.1*

R

tgWTFsD

OkR

tgWTFsD 32.7

*

VE MMMrem

205

Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:







Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.

Ʈdiseño = 15T/m2 = capacidad portante del suelo. Por lo tanto:

TmMrem 27.45

WT

Mx rem

51.100.30

27.45x

t

Tmx

XB

e2

mXB

e 09.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/98.10

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/78.7

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

206


Fuente: Propia.





fuerza sísmica.

Fuente: Propia.





ZONAS A C

Zona I 0.09 0.6Zona II 0.22 0.6




22

1 /15/98.10 mTmTS22

2 /15/78.7 mTmTS

cWTEQH *

207

Dónde:




Por lo tanto:



Dónde:





expresión:

Dónde:





Por lo tanto:


expresión:

Dónde:





EQH= 3.00 T= Momento de la fuerza del sismo.

Por lo tanto:


Dónde:





Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:

TcWTEQH 00.31.0*00.30*

YEQM HEQH *

TmYEQM HEQH 74.6*

0.2EQHV

E

VMM

MFs

OkMM

MFs

EQHV

EV 95.3

5.1*

H

DEQR

tgWTFs

OkEQR

tgWTFs

H

D 16.4*

TmMrem 53.38

WT

Mx rem

EQHVE MMMMrem

208



Por lo tanto:



Dónde:


X = 1.28m

Por lo tanto:






Dónde:


WCM= 91.66 T = Peso de la carga permanente: Tablero,



Por lo tanto:



Dónde:




Por lo tanto:


Dónde:


mxT

Tmx 28.1

00.30

53.38

X

WTS

*3

*2

22 /95.19/57.15*3

*2mTmT

X

WTS

2*tablero

W

m

R CMCM

2*00.11

66.91

m

RCM

mTm

RCM /17.4

tablero

W

m

R CVCV

m

T

m

RCV

00.11

00.29

mTm

RCV /64.2

RcmRcvPeWT

209



Por lo tanto:



Dónde:





Por lo tanto.



Dónde:




Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.

Por lo tanto:


81.3617.464.200.30TW


TmM E 14.61

3

*HRMV

TmMvMV 34.63

80.4*96.3

WT

Mx rem

mxT

Tmx 49.1

81.36

)34.614.61(

XB

e2

mXB

e 11.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/90.13

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/10.9

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

210










la superestructura.





El peso estabilizante del estado 4 es el mismo que en

el estado3, quedando así:

Dónde:




Por lo tanto:



Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


Por lo tanto:


expresión:

22

1 /15/90.13 mTmTS

22

2 /15/10.9 mTmTS

RcmPeWT

TWT 17.34



TmMV 39.15


211

Dónde:


Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:


X = 1.23m

Por lo tanto:












aparato de apoyo.


Dónde:




Por lo tanto:

MV= 10.53 Tm



WT= 34.17 T

TmM E 45.57

WT

Mx rem

mxT

Tmx 23.1

17.34

05.42

X

WTS

*3

*2

22 /15/51.18*3

*2mTmT

X

WTS

presionBbwH

Mv *26

2

212



ME= 57.45 Tm


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.

Por lo tanto:


8.4.6.3 Verificaciones de estados de carga en el

estribo izquierdo.

Datos necesarios para el dimensionamiento del Estribo

izquierdo:

Esfuerzo admisible del diseño Ʈdiseño= 16 T/m2




WT

Mx rem

mxT

Tmx 37.1

17.34

)53.1045.57(

XB

e2

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/22.15

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/13.6

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /15/22.15 mTmTS22

2 /15/13.6 mTmTS

me 23.0

213

Peso específico del hormigón ciclópeo ɣs= 2.3 T/m3

Altura del estribo = 3.90 m.

Para el dimensionamiento del estribo a gravedad se

consideró las recomendaciones de pre-dimensionamiento

de la figura dónde:

H= Altura total del Estribo.

b= N + ancho junta dilatación (10 cm).

N= Ancho mínimo según restricciones sísmicas

dellugar (0.30 m).

D= Altura del dedo.

H1= Altura superestructura (losa + viga) +

aparatosdeapoyo.

B= Ancho de la zapata.

Fuente: Propia.

Figura84. Dimensionamiento de un estribo a gravedad.

Fuente: Propia.

Figura85. Dimensionamiento del estribo derecho.

8.4.6.1 .1 Verificación Estado 1:



viva.

214

Fuente: Propia.



con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


ɤ =1.84 T/m2= Peso específico del suelo de relleno. H= 3.90m = Altura del estribo.

Por lo tanto:



Dónde:


Presión= 1.23 T/m = Empuje del suelo.



Dónde:




Por lo tanto:



80y los pesos específicos de los materiales se


Tabla 71:Peso y centros de gravedad del estribo.

KaHesion S **Pr

2

* HpresionR

3

*HRMV

17.0)2

4545(tan)

245(tan 22 kaKa


.40.22

90.3*23.1TRR

TmMvMV 12.33

90.3*40.2

)2

45(tan2Ka

215

Figura Area x Peso Esp. Wi Xi Yi Wi*Xi Wi*Yi

1 (0.50*0.25)x2.30 0.29 0.13 0.25 0.04 0.07

2 (0.20*0.25/2)x2.30 0.06 0.17 0.58 0.01 0.03

3 ((3.00-0.25)*0.70)x2.30 4.43 1.63 0.35 7.19 1.55

4 (0.10*2.35/2)x2.30 0.27 0.32 1.48 0.09 0.40

5 (0.40*2.35)x2.30 2.16 0.55 1.88 1.19 4.05

6 (0.40*(3.90-0.70))x2.30 2.94 0.95 2.30 2.80 6.77

7 (1.85*(3.90-0.70)/2)x2.30 6.81 1.77 1.77 12.03 12.03

8 (1.85*(3.90-0.70)/2)x1.84 5.45 2.38 2.83 12.98 15.43

22.40 36.32 40.34

WT= 22.40 T/m

X= 1.62 m

Y= 1.80 m Fuente: Propia.


Dónde:





expresión:

Dónde:




Por lo tanto:


expresión:

Dónde:





Por lo tanto:


Dónde:




Por lo tanto:

XWTM E *

TmXWTM E 32.3662.1*40.22*

0.2V

E

VM

MFs

OkM

MFs

V

EV 264.11

5.1*

R

tgWTFsD

OkR

tgWTFsD 33.9

*

VE MMMrem

TmMrem 20.33

216


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:







Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.

Por lo tanto:


WT

Mx rem

48.140.22

20.33x

T

Tmx

XB

e2

mXB

e 02.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/74.7

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS 2

2/20.7

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /16/74.7 mTmTS

22

2 /16/20.7 mTmTS

217

Fuente: Propia.





fuerza sísmica.

Fuente: Propia.





ZONAS A C

Zona I 0.09 0.6Zona II 0.22 0.6




Dónde:



cWTEQH *

218


Por lo tanto:



Dónde:


EQH= 2.24 T= Fuerza equivalente del sismo en el

estribo.



expresión:

Dónde:





Por lo tanto:


expresión:

Dónde:





EQH= 2.24 T = Momento de la fuerza del sismo.

Por lo tanto:


Dónde:


ME = 36.32 Tm= Momento estabilizador

MV = 3.12 Tm= Momento volcador.


Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:

TcWTEQH 24.21.0*40.22*

YEQM HEQH *

TmYEQM HEQH 03.4*

0.2EQHV

E

VMM

MFs

OkMM

MFs

EQHV

EV 08.5

5.1*

H

DEQR

tgWTFs

OkEQR

tgWTFs

H

D 83.4*

TmMrem 17.29

WT

Mx rem

mxT

Tmx 30.1

40.22

17.29

EQHVE MMMMrem

219



Dónde:


X = 1.30m

Por lo tanto:



(Verificacion1)+ peso propio dé la superestructura.



Dónde:


WCM= 91.66 T = Peso de la carga permanente: Tablero,



Por lo tanto:



Dónde:




Por lo tanto:


Dónde:




Por lo tanto:



X

WTS

*3

*2

22 /28.21/47.11*3

*2mTmT

X

WTS

2*tablero

W

m

R CMCM

2*00.11

66.91

m

RCM

mTm

RCM /17.4

tablero

W

m

R CVCV

m

T

m

RCV

00.11

00.29

mTm

RCV /64.2

RcmRcvPeWT

TWT 21.2917.464.240.22


220

Dónde:





Por lo tanto.



Dónde:




Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:


B= 3.00m = Ancho de la zapata del estribo.

L = 1.00m = Ancho de diseño.

e= 0.04m = Excentricidad de la resultante respecto al

eje de simetría.



TmM E 84.45

3

*HRMV

TmMvMV 12.33

90.3*40.2

WT

Mx rem

mxT

Tmx 46.1

21.29

)12.384.45(

XB

e2

mXB

e 04.02

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/46.10

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/01.9

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /16/46.10 mTmTS22

2 /16/01.9 mTmTS

221










la superestructura.





El peso estabilizante del estado 4 es el mismo que en

el estado3, quedando así:

Dónde:




Por lo tanto:



Por lo tanto:


expresión:

Dónde:


Por lo tanto:


expresión:

Dónde:

RcmPeWT

TWT 57.26



TmMV 47.9


222


Por lo tanto:


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:


X = 1.23m

Por lo tanto:












aparato de apoyo.


Dónde:




Por lo tanto:

MV= 5.78 Tm



WT= 26.57 T

TmM E 15.42

WT

Mx rem

mxT

Tmx 23.1

57.26

68.32

X

WTS

*3

*2

22 /16/40.14*3

*2mTmT

X

WTS

presionBbwH

Mv *26

2

223



ME= 42.15 Tm


con la expresión:

Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:



Por lo tanto:



Dónde:





eje de simetría.



8.5 DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA.

La propuesta consiste en el diseño de las dos

alternativas del puente y la programación de obra.

WT

Mx rem

mxT

Tmx 37.1

57.26

)78.515.42(

XB

e2

2

**6

* B

eWT

LB

WTS

2

2/18.11

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

2

2/54.6

**6

*mT

B

eWT

LB

WTS

22

1 /16/18.11 mTmTS22

2 /16/54.6 mTmTS

me 13.0

224

8.5.1 VOLUMENES DE OBRA.

8.5.1.1 Volúmenes de la Alternativa UNO. Tabla 74: Cantidades de Obra; Alternativa Uno.

TOTAL UNIDAD.

Largo Ancho Altura Unidad.

20.00 20.00 400.00 m2

11.00 3.00 4.80 158.40 m3

11.00 2.50 2.90 79.75 m3

11.00 3.00 0.10 3.30 m3

11.00 2.50 0.10 2.75 m3

11.50 4.80 2.00 110.40 m2

11.50 3.90 2.00 89.70 m2

11.00 3.00 0.50 16.50 m3

11.00 18.95 m3

11.00 2.50 0.40 11.00 m3

11.00 12.16 m3

0.20 0.25 0.05 8.00 u

10.00 10.00 u

10.00 4.00 40.00 m

2.35 9.00 21.15 m

10.00 8.50 85.00 m2

10.00 2.00 20.00 m

10.00 10.00 u

1362.90 1362.90 kg

733.96 733.96 kg

1530.29 1530.29 kg

1053.17 1053.17 kg

1137.29 1137.29 kg

1045.04 1045.04 kg

226.58 226.58 kg

4289.89 4289.89 kg

203.21 203.21 kg

127.53 127.53 kg

10.00 0.40 0.62 4.00 2.48 m3

2.35 0.20 0.62 9.00 0.29 m3

10.00 11.00 0.18 1.00 19.80 m3

10.00 0.85 0.20 2.00 3.40 m3

0.20 0.20 1.10 10.00 0.44 m3

11.00 4.00 44.00 m

11.00 2.00 22.00 m

10.00 6.00 60.00 m

10.00 10.00 m

10.00 1.30 2.00 15.00 m2

0.20 0.20 1.10 10.00 15.00 m2

4.00 4.00 u

10.00 9.30 0.05 93.00 m2

8.00 9.30 74.40 m2

376.25 m2DESENCOFRADO de elementos Varios.

Pintura de Trafico (Amarilla Reflectiva). Aceras

VIGA IPE 140mm, Para APOYO de Alcantarilla.

Pintura de Trafico (Amarilla Reflectiva). Barandas

SEÑALETICA Informativa y Preventiva para PUENTE.

HORMIGON ASFALTICO para capa de Rodadura, espesor 2''

Reubicacion de ADOQUIN en accesos.

Sumar de todo lo enfrado.

Ver Planos De Señaletica.

1.72

1.11

Apoyo Para Alcantarillado VIGA IPE 140mm

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Vigas.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Diafragmas.

Acero para zapata Estribo Derecho.

Acero para zapata Estribo Izquierdo.

Acero para pantalla Estribo Derecho

Acero para pantalla Estribo Izquierdo.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Estribo Pantalla Derecha.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Estribo Pantalla Izquierda.

Ver Planillas de Acero.





Derocamiento y Desalojo de Estructuras. Margen Derecha

Encofrado para Barandas.

Placas Metalicas de Juntas de Dilatacion.

Acero en Aceras.

Acero en Vigas Exteriores.

Acero en Vigas Interiores.

Acero en Diafragmas.

Acero en Baranda.

Acero en Tablero.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Estribo Zapata Derecha.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Estribo Zapata Izquierda.

Apoyos Elastomericos (Neopreno).

Encofrado para vigas. (Ver Detalles de Encofrados)

Encofrado para diafragmas. (Ver Detalles de Encofrados)

Encofrado para Aceras.

Encofrado para tablero. (Ver Detalles de Encofrados)

Tuberia HG de 3'' en Barandas.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Tablero.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Aceras.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Barandas.

Angulos Metalicos para Juntas de Dilatacion.

Derocamiento y Desalojo de Estructuras. Margen Izquierda

Replantillo de HS fć=140 kg/cm2 Estribo Derecho.

Replantillo de HS fć=140 kg/cm2 Estribo Izquierdo.

Encofrado de Madera para Estribo Izquierdo.

Encofrado de Madera para Estribo Derecho

CANTIDADES DE OBRA DEL PROYECTO "PUENTE BUNQUE"

UNIDADES.

RUBROS

Replanteo y Nivelacion con Estacion Total.

DIMENSIONES. (m)






Fuente: Propia.

8.5.1.1 Volúmenes de la Alternativa DOS.

Tabla 75: Cantidades de Obra; Alternativa Dos.

225

TOTAL UNIDAD.

Largo Ancho Altura Unidad.

20.00 20.00 400.00 m2

11.00 3.00 4.80 158.40 m3

11.00 2.50 2.90 79.75 m3

11.00 3.00 0.10 3.30 m3

11.00 2.50 0.10 2.75 m3

11.50 4.80 2.00 110.40 m2

11.50 3.90 2.00 89.70 m2

11.00 106.04 m3

11.00 81.07 m3

0.20 0.25 0.05 8.00 u

1.00 10.00 m

10.00 4.00 40.00 m

2.35 9.00 21.15 m

10.00 8.50 85.00 m2

10.00 2.00 20.00 m

10.00 10.00 u

1137.29 1137.29 kg

1045.04 1045.04 kg

226.58 226.58 kg

4289.89 4289.89 kg

203.21 203.21 kg

127.53 127.53 kg

10.00 0.40 0.62 4.00 2.48 m3

2.35 0.20 0.62 9.00 0.29 m3

10.00 11.00 0.18 1.00 19.80 m3

10.00 0.85 0.20 2.00 3.40 m3

0.20 0.20 1.10 10.00 0.44 m3

11.00 4.00 44.00 m

11.00 2.00 22.00 m

10.00 6.00 60.00 m

10.00 10.00 m

10.00 1.30 2.00 15.00 m2

0.20 0.20 1.10 10.00 15.00 m2

4.00 4.00 u

10.00 9.30 0.05 93.00 m2

8.00 9.30 74.40 m2

376.25 m2

9.64

DESENCOFRADO de elementos Varios.

Pintura de Trafico (Amarilla Reflectiva). Aceras


Pintura de Trafico (Amarilla Reflectiva). Barandas




Sumar de todo lo enfrado.

Ver Planos De Señaletica.

7.37

Apoyo Para Alcantarillado VIGA IPE 140mm

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Vigas.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Diafragmas.

Hormigon Simple fć= 210 kg/cm2 Estribo Izquierdo. 60% + Piedra


Derocamiento y Desalojo de Estructuras. Margen Derecha

Encofrado para Barandas.

Placas Metalicas de Juntas de Dilatacion.

Acero en Aceras.

Acero en Vigas Exteriores.

Acero en Vigas Interiores.

Acero en Diafragmas.

Acero en Baranda.

Acero en Tablero.

Hormigon Simple fć= 210 kg/cm2 Estribo Derecho. 60 % + Piedra

Apoyos Elastomericos (Neopreno).

Encofrado para vigas. (Ver Detalles de Encofrados)

Encofrado para diafragmas. (Ver Detalles de Encofrados)

Encofrado para Aceras.

Encofrado para tablero. (Ver Detalles de Encofrados)

Tuberia HG de 3'' en Barandas.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Tablero.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Aceras.

Hormigon estructural fć= 280 kg/cm2 Barandas.

Angulos Metalicos para Juntas de Dilatacion.

Derocamiento y Desalojo de Estructuras. Margen Izquierda

Replantillo de HS fć=140 kg/cm2 Estribo Derecho.

Replantillo de HS fć=140 kg/cm2 Estribo Izquierdo.

Encofrado de Madera para Estribo Izquierdo.

Encofrado de Madera para Estribo Derecho

CANTIDADES DE OBRA DEL PROYECTO "PUENTE BUNQUE"

UNIDADES.

RUBROS

Replanteo y Nivelacion con Estacion Total.

DIMENSIONES. (m)






Fuente: Propia.

226

8.5.2ANáLISIS DE PRECIOS UNITARIOS.

UNIDAD: m2

CODIGO: :001 RENDIMIENTO: 20.00 m2/h

MATERIALES UNIDAD CANTIDAD P.U $/h

Alfajía de eucalipto 6x6x250 (cm) cepillado Unidad 0.25 3.90 0.98

Clavos Unidad 1.00 0.04 0.04

SUBTOTAL A 1.02

MANO DE OBRA UNIDAD CANTIDAD JORNAL 1/R $/h

Topógrafo 1: experiencia de hasta 5

años(Estr.Oc.C2) *Unidad 1.00 3.38 0.05 0.17

Práctico en la rama de la topografía (Estr.

Oc. D2) *Unidad 2.00 3.05

0.05 0.30

SUBTOTAL B 0.47

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UNIDAD CANTIDAD COSTO HORARIO 1/R $/h

Herramienta menor global 1.00 0.25 0.05 0.01

Estacion Total. Unidad 1.00 5.00 0.05 0.25

SUBTOTAL C 0.26

A+B+C 1.75

20.00% 0.35

CD + CI 2.10

PRELIMINARES.

RUBRO: REPLANTEO Y NIVELACION.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: m3



SUBTOTAL A 0.00


Operador Tractor carriles o ruedas

(bulldozer, topador, roturador,

malacate, trailla)

Unidad 1.00 3.38 0.08 0.26

Operador de track drill Unidad 1.00 3.21 0.08 0.25

Chofer: volquetas Unidad 2.00 4.16 0.08 0.64

Maestro de estructura mayor con certificado

o tituloUnidad 1.00 3.38

0.08 0.26

Peón Unidad 4.00 3.01 0.08 0.93

SUBTOTAL B 2.33



Tractor de Orugas global 1.00 60.00 0.08 4.62

Volqueta 8 (m3) global 2.00 17.00 0.08 2.62

Trackdrill global 1.00 25.00 0.08 1.92

Vibroapisonadores global 1.00 20.00 0.08 1.54

SUBTOTAL C 10.71

A+B+C 13.04

20.00% 2.61

CD + CI 15.65COSTO UNITARIO

INFRAESTRUCTURA.

RUBRO: EXCAVACION RELLENOS PARA PUENTES.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

227

UNIDAD: m2



Tabla de encofrado de 20cm unidad 2.50 2.00 5.00

Alfajía de eucalipto 6x6x240(cm) cepillado unidad 4.00 3.90 15.60

Puntal de eucalipto 8x240cm unidad 2.80 1.50 4.20

Clavos unidad 50.00 0.04 2.00

SUBTOTAL A 26.80


Peón Unidad 6.00 3.01 1.00 18.06

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05


o titulounidad 1.00 3.38 1.00 3.38

SUBTOTAL B 24.49



SUBTOTAL C 0.25

A+B+C 51.53

20.00% 10.31

CD + CI 61.84

RUBRO: ENCOFRADO PARA ESTRIBOS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: m

CODIGO: :004 RENDIMIENTO: 2.00 m/h



Alfajía de eucalipto 6x6x250 (cm) cepillado unidad 4.00 0.80 3.20


Duelas 12x2x220cm unidad 5.00 1.70 8.50


SUBTOTAL A 26.90


Peón Unidad 2.00 3.01 0.50 3.01

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.50 1.52


o titulounidad 1.00 3.38 0.50 1.69

SUBTOTAL B 6.22



SUBTOTAL C 0.12

A+B+C 33.25

20.00% 6.65

CD + CI 39.89

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: ENCOFRADO PARA VIGAS.

228

UNIDAD: m








SUBTOTAL A 22.10


Peón Unidad 2.00 3.01 0.50 3.01

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.50 1.52


o titulounidad 0.50 3.38 0.50 0.84

SUBTOTAL B 5.38



SUBTOTAL C 0.12

A+B+C 27.60

20.00% 5.52

CD + CI 33.12

COSTOS DIRECTOS

COSTO UNITARIO

COSTOS INDIRECTOS

RUBRO: ENCOFRADO DE DIAFRAGMAS.

UNIDAD: m2







SUBTOTAL A 20.50


Peón Unidad 2.00 3.01 0.67 4.01

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.67 2.03


o titulounidad 1.00 0.00 0.67 0.00

SUBTOTAL B 6.04



SUBTOTAL C 0.16

A+B+C 26.71

20.00% 5.34

CD + CI 32.05

RUBRO: ENCOFRADO PARA TABLERO.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

229

UNIDAD: m






SUBTOTAL A 3.20


Peón Unidad 1.00 3.01 0.17 0.50

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.17 0.51

SUBTOTAL B 1.01



SUBTOTAL C 0.04

A+B+C 4.25

20.00% 0.85

CD + CI 5.10

RUBRO: ENCOFRADO PARA ACERAS

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: u

CODIGO: :008 RENDIMIENTO: 1.00 u/h





SUBTOTAL A 5.80


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02


o tituloUnidad 1.00 3.38 1.00 3.38

SUBTOTAL B 9.40



SUBTOTAL C 0.25

A+B+C 15.44

20.00% 3.09

CD + CI 18.53

RUBRO: ENCOFRADO PARA BARANDAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

230

UNIDAD: kg

CODIGO: :009 RENDIMIENTO: 45.00 kg/h


Acero de refuerzo kg 1.10 1.30 1.43

Alambre de amarre #18 kg 0.10 2.49 0.25

SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.02 0.13

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.02 0.07


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.02 0.08

SUBTOTAL B 0.28



Cortadora de Hierro Unidad 1.00 3.13 0.02 0.07

Dobladora Unidad 1.00 1.00 0.02 0.02

SUBTOTAL C 0.10

A+B+C 2.05

20.00% 0.41

CD + CI 2.46

RUBRO: ACERO PARA ZAPATAS DE ESTRIBOS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.17

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.09


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.03 0.10

SUBTOTAL B 0.36





SUBTOTAL C 0.13

A+B+C 2.16

20.00% 0.43

CD + CI 2.59

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: ACERO PARA PANTALLA DE ESTRIBOS.

COSTOS DIRECTOS

231

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.20

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.10


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.03 0.11

SUBTOTAL B 0.41





SUBTOTAL C 0.15

A+B+C 2.24

20.00% 0.45

CD + CI 2.69

RUBRO: ACERO EN VIGAS INTERMEDIAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.20

Maestro de obra Unidad 1.00 3.38 0.03 0.11


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.03 0.11

SUBTOTAL B 0.43





SUBTOTAL C 0.15

A+B+C 2.25

20.00% 0.45

CD + CI 2.70

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: ACERO EN VIGAS EXTERIORES

232

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.15

Maestro de obra Unidad 1.00 3.38 0.03 0.08


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.03 0.08

SUBTOTAL B 0.32





SUBTOTAL C 0.11

A+B+C 2.11

20.00% 0.42

CD + CI 2.53

RUBRO: ACERO EN DIAFRAGMAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.17

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.09


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.03 0.10

SUBTOTAL B 0.36





SUBTOTAL C 0.13

A+B+C 2.16

20.00% 0.43

CD + CI 2.59

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: ACERO PARA TABLERO.

233

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.02 0.12

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.02 0.06


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.02 0.07

SUBTOTAL B 0.25





SUBTOTAL C 0.09

A+B+C 2.02

20.00% 0.40


RUBRO: ACERO PARA ACERAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

UNIDAD: kg





SUBTOTAL A 1.68


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.15

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.08


o tituloUnidad 1.00 3.38 0.03 0.08

SUBTOTAL B 0.31





SUBTOTAL C 0.11

A+B+C 2.10

20.00% 0.42

CD + CI 2.52

RUBRO: ACERO PARA BARANDAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

234

UNIDAD: m



Tubería galvanizada 3" x 6m ISO II 3.2mm kg 0.20 82.20 16.44

SUBTOTAL A 16.44


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.20

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.10

SUBTOTAL B 0.30




SUBTOTAL C 0.11

A+B+C 16.85

20.00% 3.37

CD + CI 20.23

RUBRO:TUBERIA HG 3'' ESTRUCTURAL para

BARANDAS

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: m



Ángulo 75x6mm kg 0.20 67.50 13.50

SUBTOTAL A 13.50


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.20

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.10

SUBTOTAL B 0.30




SUBTOTAL C 0.11

A+B+C 13.91

20.00% 2.78

CD + CI 16.70

RUBRO:ANGULO 75x6mm, Bordes de TABLERO para

Juntas.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO UNIDAD: m



Placa 150x10mm m 0.20 100.00 20.00

SUBTOTAL A 20.00


Peón Unidad 2.00 3.01 0.03 0.20

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.03 0.10

SUBTOTAL B 0.30




SUBTOTAL C 0.11

A+B+C 20.41

20.00% 4.08


PLACA METALICA e=10mm (JUNTA)

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

RUBRO:

235

UNIDAD: u



Apoyo elastomerico 250x200x5mm kg 1.00 225.00 225.00

SUBTOTAL A 225.00


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.33 1.02


o tituloUnidad 0.20 3.38 0.33 0.23

SUBTOTAL B 2.24




SUBTOTAL C 1.13

A+B+C 228.37

20.00% 45.67

CD + CI 274.04

UNIDAD: m



Viga IPE 140mm kg 13.00 1.45 18.85

SUBTOTAL A 18.85


Peón Unidad 1.00 3.01 0.25 0.75

Albañil Unidad 0.50 3.05 0.25 0.38

Soldador * Unidad 0.20 2.58 0.25 0.13

SUBTOTAL B 1.26




Soldadora MIG. Unidad 1.00 1.35 0.25 0.34

SUBTOTAL C 1.18

A+B+C 21.29

20.00% 4.26

CD + CI 25.55

UNIDAD: m2



Pintura Amarilla REFLECTIVA. kg 0.35 28.50 9.98

SUBTOTAL A 9.98


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 0.20 3.05 0.33 0.20

SUBTOTAL B 1.21



SUBTOTAL C 0.08

A+B+C 11.26

20.00% 2.25

CD + CI 13.52

RUBRO: APOYOS ELASTOMERICOS (NEOPRENO)

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: VIGA IPE 140mm, Para APOYO de Alcantarilla.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO:PINTURA REFLECTIVA AMARILLA Aceras y

Barandas (Pintura de Tráfico).

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

COSTOS DIRECTOS

UNIDAD: u




SUBTOTAL A 225.00


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.33 1.02


o tituloUnidad 0.20 3.38 0.33 0.23

SUBTOTAL B 2.24




SUBTOTAL C 1.13

A+B+C 228.37

20.00% 45.67

CD + CI 274.04

UNIDAD: m



Viga IPE 140mm kg 13.00 1.45 18.85

SUBTOTAL A 18.85


Peón Unidad 1.00 3.01 0.25 0.75

Albañil Unidad 0.50 3.05 0.25 0.38

Soldador * Unidad 0.20 2.58 0.25 0.13

SUBTOTAL B 1.26





SUBTOTAL C 1.18

A+B+C 21.29

20.00% 4.26

CD + CI 25.55

UNIDAD: m2




SUBTOTAL A 9.98


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 0.20 3.05 0.33 0.20

SUBTOTAL B 1.21



SUBTOTAL C 0.08

A+B+C 11.26

20.00% 2.25

CD + CI 13.52


COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO


COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO



COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

COSTOS DIRECTOS

236

UNIDAD: u




SUBTOTAL A 225.00


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 1.00 3.05 0.33 1.02


o tituloUnidad 0.20 3.38 0.33 0.23

SUBTOTAL B 2.24




SUBTOTAL C 1.13

A+B+C 228.37

20.00% 45.67

CD + CI 274.04

UNIDAD: m



Viga IPE 140mm kg 13.00 1.45 18.85

SUBTOTAL A 18.85


Peón Unidad 1.00 3.01 0.25 0.75

Albañil Unidad 0.50 3.05 0.25 0.38

Soldador * Unidad 0.20 2.58 0.25 0.13

SUBTOTAL B 1.26





SUBTOTAL C 1.18

A+B+C 21.29

20.00% 4.26

CD + CI 25.55

UNIDAD: m2




SUBTOTAL A 9.98


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 0.20 3.05 0.33 0.20

SUBTOTAL B 1.21



SUBTOTAL C 0.08

A+B+C 11.26

20.00% 2.25

CD + CI 13.52


COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO


COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO



COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

COSTOS DIRECTOS

UNIDAD: u



Poste de SEÑALIZACION H=3.50m UNIDAD 1.00 37.10 37.10

Pintura Negra REFLECTIVA. kg 0.20 28.50 5.70


Plancha de tol galvanizada de 1/64'' UNIDAD 0.25 115.00 28.75

SUBTOTAL A 80.10


Peón Unidad 1.00 3.01 0.33 1.00

Albañil Unidad 0.20 3.05 0.33 0.20

SUBTOTAL B 1.21



SUBTOTAL C 0.08

A+B+C 81.39

20.00% 16.28

CD + CI 97.67

RUBRO:SEÑALETICA Informativa y Preventiva para

PUENTE.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

237

UNIDAD: m2



Carpeta Asfaltica 2'' m2 1.05 7.00 7.35

Imprimacion Asfaltica. kg 0.50 1.00 0.50

SUBTOTAL A 7.85


Ayudante de operador de equipo * 1.00 1.00 3.01 0.33 1.00

Operador de equipo liviano 1.00 1 3.05 0.33 1.02

Operador Tractor carriles o ruedas

(bulldozer, topador, roturador,

malacate, trailla)

1.00 1.00 3.38 0.33 1.13

SUBTOTAL B 3.15



Rodillo autopropulsado 1.00 7.50 0.33 2.50

SUBTOTAL C 2.58

A+B+C 13.58

20.00% 2.72

CD + CI 16.29

RUBRO:HORMIGON ASFALTICO para capa de Rodadura,

espesor 2''

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO UNIDAD: m2



Arena m3 0.50 1.00 0.50

SUBTOTAL A 0.50


Peón 1.00 2.00 3.01 0.17 1.00

Albañil 1.00 1 3.05 0.17 0.51


o titulo1.00 0.25 3.38 0.17 0.14

SUBTOTAL B 1.65



Vibroapisonadores global 1.00 20.00 0.17 3.33

SUBTOTAL C 3.37

A+B+C 5.53

20.00% 1.11

CD + CI 6.63

RUBRO: Reubicacion de ADOQUIN en accesos.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

238

UNIDAD: m2



SUBTOTAL A 0.00


Peón 1.00 3.00 3.01 0.17 1.51

Albañil 1.00 1 3.05 0.17 0.51

Maestro de obra 1.00 1.00 3.38 0.17 0.56

SUBTOTAL B 2.58



SUBTOTAL C 0.04

A+B+C 2.62

20.00% 0.52

CD + CI 3.14

RUBRO: DESENCOFRADO de elementos Varios.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

UNIDAD: m3



HORMIGON f´c= 280 kg/cm2 m3 1.00 110.00 110.00

SUBTOTAL A 110.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02



1.00 3.38

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05

SUBTOTAL B 12.45



Vibrador Unidad 1.00 2.50 1.00 2.50

SUBTOTAL C 2.75

A+B+C 125.19

20.00% 25.04

CD + CI 150.23

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: HORMIGONADO DE ZAPATAS.

Hormigón Premezclado.

239

UNIDAD: m3




SUBTOTAL A 110.00


Electricista Unidad 2.00 3.05 1.00 6.09

Práctico en la rama de la topografía (Estr.

Oc. D2) *Unidad 1.00 3.05

1.00 3.05


o tituloUnidad 1.00 3.38 1.00 3.38

SUBTOTAL B 12.52




SUBTOTAL C 2.75

A+B+C 125.26

20.00% 25.05

CD + CI 150.32

RUBRO: HORMIGONADO DE PANTALLAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO Hormigón Premezclado.

UNIDAD: m3




SUBTOTAL A 110.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05



1.00 3.38

SUBTOTAL B 12.45




SUBTOTAL C 2.75

A+B+C 125.19

20.00% 25.04

CD + CI 150.23

RUBRO:

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

HORMIGONADO DE VIGAS, TABLERO Y

DIAFRAGMAS.

COSTOS DIRECTOS


240

UNIDAD: m3




SUBTOTAL A 110.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05


o tituloUnidad 1.00 3.38 1.00 3.38

SUBTOTAL B 12.45




SUBTOTAL C 2.75

A+B+C 125.19

20.00% 25.04

CD + CI 150.23

RUBRO: HORMIGONADO DE ACERAS.

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS


UNIDAD: m3




SUBTOTAL A 110.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05



1.00 3.38

SUBTOTAL B 12.45




SUBTOTAL C 2.75

A+B+C 125.19

20.00% 25.04

CD + CI 150.23

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: HORMIGONADO DE BARANDAS.


241

UNIDAD: m3




SUBTOTAL A 40.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05



1.00 3.38

SUBTOTAL B 12.45




SUBTOTAL C 2.75

A+B+C 55.19

20.00% 11.04

CD + CI 66.23

RUBRO:REPLANTILLO DE HORMIGON SIMPLE f´c=

140 kg/cm2

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

242

UNIDAD: m3




SUBTOTAL A 70.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05


o tituloUnidad 0.50 3.38 1.00 1.69

SUBTOTAL B 10.76



SUBTOTAL C 0.25

A+B+C 81.00

20.00% 16.20

CD + CI 97.20

RUBRO: HORMIGON SIMPLE f´c= 210 kg/cm2

COSTOS DIRECTOS

COSTOS INDIRECTOS


UNIDAD: m3



PIEDRA m3 1.00 8.00 8.00

SUBTOTAL A 8.00


Peón Unidad 2.00 3.01 1.00 6.02

Albañil Unidad 1.00 3.05 1.00 3.05

SUBTOTAL B 9.07



SUBTOTAL C 0.25

A+B+C 17.31

20.00% 3.46

CD + CI 20.77

COSTOS INDIRECTOS

COSTO UNITARIO

RUBRO: PIEDRA PARA HORMIGON.

COSTOS DIRECTOS

8.5.3 PRESUPUESTOS.

8.5.3.1 Alternativa Uno.

Tabla 76: PRESUPUESTO ALTERNATIVA 1.

243

Codigo Descripción Unidad Cantidad P. Unitario P. Total

OBRAS PRELIMINARES Y EXCAVACION.

:001 REPLANTEO Y NIVELACION. m2 400.00 2.10 840.42

EXCAVACIONES, DERROCAMIENTOS, RELLENOS y DESALOJOS.

:002 EXCAVACION RELLENOS PARA PUENTES. m3 238.15 15.65 3727.75

ENCOFRADO EN INFRAESTRUCTURA MADERA.

:003 ENCOFRADO PARA ESTRIBOS. m2 200.10 61.84 12373.63

ENCOFRADO EN SUPERESTRUCTURA MADERA.

:004 ENCOFRADO PARA VIGAS. m 40.00 39.89 1595.79

:005 ENCOFRADO DE DIAFRAGMAS. m 21.15 33.12 700.51

:006 ENCOFRADO PARA TABLERO. m 85.00 32.05 2724.24

:007 ENCOFRADO PARA ACERAS m 20.00 5.10 102.01

:008 ENCOFRADO PARA BARANDAS. u 10.00 18.53 185.34

ACERO DE REFUERZO EN BARRAS CORRUGADAS fy= 4200 kg/cm2

:009 ACERO PARA ZAPATAS DE ESTRIBOS. kg 2096.86 2.46 5165.32

:010 ACERO PARA PANTALLA DE ESTRIBOS. kg 2583.46 2.59 6695.09

:011 ACERO EN VIGAS INTERMEDIAS. kg 1045.04 2.69 2808.69

:012 ACERO EN VIGAS EXTERIORES kg 1137.29 2.70 3071.75

:013 ACERO EN DIAFRAGMAS. kg 226.58 2.53 573.11

:014 ACERO PARA TABLERO. kg 4289.89 2.59 11117.34

:015 ACERO PARA ACERAS. kg 203.21 2.42 491.46

:016 ACERO PARA BARANDAS. kg 127.53 2.52 321.30

ACTIVIDADES Y ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS DEL PUENTE.

:017 TUBERIA HG 3'' ESTRUCTURAL para BARANDAS m 60.00 20.23 1213.54

:018 ANGULO 75x6mm, Bordes de TABLERO para Juntas. m 44.00 16.70 734.70

:019 PLACA METALICA e=10mm (JUNTA) m 22.00 24.50 538.95

:020 APOYOS ELASTOMERICOS (NEOPRENO) u 8.00 274.04 2192.35

:021 VIGA IPE 140mm, Para APOYO de Alcantarilla. m 10.00 25.55 255.53

:022 PINTURA REFLECTIVA AMARILLA Aceras y Barandas (Pintura de Tráfico). m2 30.00 13.52 405.48

:023 SEÑALETICA Informativa y Preventiva para PUENTE. u 4.00 97.67 390.66

:024 HORMIGON ASFALTICO para capa de Rodadura, espesor 2'' m2 93.00 16.29 1515.19

:025 Reubicacion de ADOQUIN en accesos. m2 74.40 6.63 493.38

:026 DESENCOFRADO de elementos Varios. m2 376.25 3.14 1181.50

HORMIGON ESTRUCTURAL CLASE "B" fć= 280 kg/cm2

:027 HORMIGONADO DE ZAPATAS. m3 27.50 150.23 4131.30

:028 HORMIGONADO DE PANTALLAS. m3 31.11 150.32 4676.04

:029 HORMIGONADO DE VIGAS, TABLERO Y DIAFRAGMAS. m3 19.80 150.23 2974.54

:030 HORMIGONADO DE ACERAS. m3 3.40 150.23 510.78

:031 HORMIGONADO DE BARANDAS. m3 0.44 150.23 66.10

HORMIGON SIMPLE fć= 140 kg/cm2

:032 REPLANTILLO DE HORMIGON SIMPLE fć= 140 kg/cm2 m3 6.05 66.23 400.69

TOTAL 74174.49

COSTO TOTAL DEL PROYECTO "PUENTE SOBRE LA QUEBRADA EL BUNQUE".

Fuente: Propia.

8.5.3.1 Alternativa Dos.

Tabla 77: PRESUPUESTO ALTERNATIVA 2.

244

Codigo Descripción Unidad Cantidad P. Unitario P. Total

OBRAS PRELIMINARES Y EXCAVACION.

:001 REPLANTEO Y NIVELACION. m2 400.00 2.10 840.42


:002 EXCAVACION RELLENOS PARA PUENTES. m3 238.15 15.65 3727.75


:003 ENCOFRADO PARA ESTRIBOS. m2 200.10 61.84 12373.63


:004 ENCOFRADO PARA VIGAS. m 40.00 39.89 1595.79

:005 ENCOFRADO DE DIAFRAGMAS. m 21.15 33.12 700.51

:006 ENCOFRADO PARA TABLERO. m 85.00 32.05 2724.24

:007 ENCOFRADO PARA ACERAS m 20.00 5.10 102.01

:008 ENCOFRADO PARA BARANDAS. u 10.00 18.53 185.34


:009 ACERO EN VIGAS INTERMEDIAS. kg 1045.04 2.69 2808.69

:010 ACERO EN VIGAS EXTERIORES kg 1137.29 2.70 3071.75

:011 ACERO EN DIAFRAGMAS. kg 226.58 2.53 573.11

:012 ACERO PARA TABLERO. kg 4289.89 2.59 11117.34

:013 ACERO PARA ACERAS. kg 203.21 2.42 491.46

:014 ACERO PARA BARANDAS. kg 127.53 2.52 321.30


:015 TUBERIA HG 3'' ESTRUCTURAL para BARANDAS m 60.00 20.23 1213.54

:016 ANGULO 75x6mm, Bordes de TABLERO para Juntas. m 44.00 16.70 734.70

:017 PLACA METALICA e=10mm (JUNTA) m 22.00 24.50 538.95

:018 APOYOS ELASTOMERICOS (NEOPRENO) u 8.00 274.04 2192.35

:019 VIGA IPE 140mm, Para APOYO de Alcantarilla. m 10.00 25.55 255.53

:020 PINTURA REFLECTIVA AMARILLA Aceras y Barandas (Pintura de Tráfico). m2 30.00 13.52 405.48

:021 SEÑALETICA Informativa y Preventiva para PUENTE. u 4.00 97.67 390.66

:022 HORMIGON ASFALTICO para capa de Rodadura, espesor 2'' m2 93.00 16.29 1515.19

:023 Reubicacion de ADOQUIN en accesos. m2 74.40 6.63 493.38

:024 DESENCOFRADO de elementos Varios. m2 376.25 3.14 1181.50


:025 HORMIGONADO DE VIGAS, TABLERO Y DIAFRAGMAS. m3 19.80 150.23 2974.54

:026 HORMIGONADO DE ACERAS. m3 3.40 150.23 510.78

:027 HORMIGONADO DE BARANDAS. m3 0.44 150.23 66.10


:028 REPLANTILLO DE HORMIGON SIMPLE f´c= 140 kg/cm2 m3 6.05 66.23 400.69

HORMIGON CICLOPEO. 0.00

:033 HORMIGON SIMPLE f´c= 210 kg/cm2 m3 112.27 97.20 10912.48

:034 PIEDRA PARA HORMIGON. m3 74.84 20.77 1554.87

TOTAL 65974.08

COSTO TOTAL DEL PROYECTO "PUENTE SOBRE LA QUEBRADA EL BUNQUE".

Fuente: Propia.

8.5.4 CRONOGRAMA CON CURVA S.

8.5.4.1 Programación de obra de la Alternativa Uno y

Dos respectivamente.

245

N° MONTO

1 840.42

Excavacion y Derrocamiento. Rellenos Desalojo

2 3727.75 # #

3 400.69 #

4 5165.32

5 4131.30 #

6 6695.09

7 12373.63

8 4676.04

9 2192.35 #

10 255.53 #

11 1181.50

12 1595.79 #

13 700.51 #

14 2724.24

15 2808.69 #

16 3071.75

17 573.11

18 11117.34

19 491.46 #

20 734.70 #

21 538.95 #

22 2974.54 #

23 102.01 41

24 185.34 #

25 321.30 #

26 1213.54

27 510.78 #

28 66.10 #

29 1515.19

30 405.48 #

31 390.66 #

32 493.38 #

74174.49

SEMANA 3DESCRIPCION DE TAREA.

ACTIVIDADES.

SEMANA 4

OBRAS PRELIMINARES.

PINTURA REFLECTIVA AMARILLA Aceras y Barandas (Pintura de Tráfico).


OCTUBRE

SEMANA 9 SEMANA 10 SEMANA 11 SEMANA 12

REPLANTILLO DE HORMIGON SIMPLE f´c= 140 kg/cm2

SEPTIEMBRE


AGOSTO

SEMANA 1 SEMANA 2

REPLANTEO Y NIVELACION.


EXCAVACION RELLENOS PARA PUENTES.


APOYOS ELASTOMERICOS (NEOPRENO)


ACERO PARA ZAPATAS DE ESTRIBOS.


HORMIGONADO DE ZAPATAS.


ACERO PARA PANTALLA DE ESTRIBOS.


ENCOFRADO PARA ESTRIBOS.


HORMIGONADO DE PANTALLAS.


ENCOFRADO PARA VIGAS.

ENCOFRADO DE DIAFRAGMAS.

ENCOFRADO PARA TABLERO.


ACERO EN VIGAS INTERMEDIAS.

ACERO EN VIGAS EXTERIORES

ACERO EN DIAFRAGMAS.

ACERO PARA TABLERO.

ACERO PARA ACERAS.

####

1491.09928

5165.32

3512

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCION DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA EL BUNQUE.

FACULTAD DE INGENIERIA -- ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL.


HORMIGONADO DE VIGAS, TABLERO Y DIAFRAGMAS.


TUBERIA HG 3'' ESTRUCTURAL para BARANDAS

ACERO PARA BARANDAS.


HORMIGONADO DE ACERAS.

HORMIGONADO DE BARANDAS.



ANGULO 75x6mm, Bordes de TABLERO para Juntas.



ENCOFRADO PARA ACERAS

ENCOFRADO PARA BARANDAS.




1856

3507.028429 1169.00948

2678.03678 2008.527585 2008.527585

3093.41 7424.180235

10 11 12

2779 5558.670931 2779

369

61.2

595

2724.24

2246.95

3071.75

573.11

7.89%

5101.94 12939.74 5712.29 2324.62 4795.59



2331.51 9077.62 3297.73

Monto Total de Inversion.

Monto de Inversion Semanal

####

####

1 2 3 4 5 6 7 8 9

4.45% 6.88% 17.44% 7.70% 3.13% 6.47% 11.69% 7.66% 11.31%

3.14% 15.38% 19.83%

Porcentaje de Inversion Semanal.

Porcentaje de Inversion Semanal Acumulada.

932

472.601 709

1356.41725

26.71% 44.15% 51.85% 54.99% 61.45% 73.14% 80.80% 92.11% 100.00%

8671.16 5681.54 8389.26 5851.49

3.14% 12.24%

246

N° MONTO

1 840.42

Excavacion y Derrocamiento. RELLENO DESALOJO.

2 3727.75

3 400.69 #

4 12373.63

5 12467.35

6 18383.67

7 2192.35 #

8 255.53 #

9 1181.50 # #

10 1595.79 #

11 700.51 #

12 2724.24

13 734.70 #

14 538.95 #

15 2974.54 #

16 102.01 41

17 185.34 #

18 1213.54

19 510.78 #

20 66.10 #

21 1515.19

22 405.48 #

23 390.66 #

24 493.38 #

65974.08

SEMANA 4

OBRAS PRELIMINARES.

PINTURA REFLECTIVA AMARILLA Aceras y Barandas (Pintura de Tráfico).


REPLANTILLO DE HORMIGON SIMPLE f´c= 140 kg/cm2

SEPTIEMBRE


AGOSTO

SEMANA 1 SEMANA 2

REPLANTEO Y NIVELACION.


EXCAVACION RELLENOS PARA PUENTES.

HORMIGONADO DE ESTRIBOS.


CORTE Y CONFORMACION DE BARRAS DE ACERO



ENCOFRADO PARA ESTRIBOS.

SEMANA 3DESCRIPCION DE TAREA.

ACTIVIDADES.

ANGULO 75x6mm, Bordes de TABLERO para Juntas.



ENCOFRADO PARA ACERAS

ENCOFRADO PARA BARANDAS.




ENCOFRADO PARA VIGAS.

ENCOFRADO DE DIAFRAGMAS.

ENCOFRADO PARA TABLERO.


HORMIGONADO DE VIGAS, TABLERO Y DIAFRAGMAS.


TUBERIA HG 3'' ESTRUCTURAL para BARANDAS


HORMIGONADO DE ACERAS.

HORMIGONADO DE BARANDAS.


PASAMANOS EN BARANDAS

4 5 6 7 8

61.2

####

####


2331.51 7642.07 14314.90

Monto Total de Inversion.

Monto de Inversion Semanal

1 2 3

3.53% 15.12% 36.82%

Porcentaje de Inversion Semanal.

Porcentaje de Inversion Semanal Acumulada. 74.18% 78.53% 82.42% 90.19% 100.00%

3.53% 11.58% 21.70% 37.36% 4.35% 3.89% 7.77% 9.81%

24647.92 2873.10 2566.64 5126.66 6471.28

FACULTAD DE INGENIERIA -- ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES PARA LA CONSTRUCCION DEL PUENTE SOBRE LA QUEBRADA EL BUNQUE.

532

1356.41725

420

1906.96508 817

1118 1118.32

4124.544575 4124.544575 4124.544575

3116.83628 4675.25442 4675.25442

5515 12868.56844


####

1491.09928


APOYOS ELASTOMERICOS (NEOPRENO)

HORMIGON SIMPLE f´c= 210kg/cm2 60% + PIEDRA 40%

247

8.5 DISEÑO ORGANIZACIONAL.

8.7 MONITOREO Y EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA.

Para el monitoreo y evaluación de la propuesta una vez

construida, la alternativa seleccionada se utilizarán

los siguientes instrumentos:

Para conocer si el flujo en el puente ha mejorado

se necesitara realizar un estudio de la velocidad

248

de circulación vehicular para llagar a determinar

si esta no presenta variaciones hasta cero o si

presta un nivel de servicioadecuado no como

actualmente sucede que por ser de un solo carril

los vehículos deben detenerse totalmente si otro

ya ha entrado en el puente.

Para esto se medirá la velocidad media de un tramo

para lo cual se considera un tramo de vía de

longitud conocida (L) y se halla la media de los

tiempos empleados por un grupo de “n” vehículos en

recorrer el tramo.

TABLA PARA DETERMINAR LA VMTRAMO

Datos:

L(Longitud)=

Numero de Vehículo Tiempo Empleado(seg)

Suma de “n” vehículos Suma de tiempos

Resultados:

Realizado por:___________

Fecha:

249

Para determinar si la propuesta ha sido útil, una

vez construida,se debe realizar una inspección

visual para determinar la funcionalidad de

elementos. Observar si existe seguridad en los

peatones al cruzar el puente (Por las aceras y

barandas consideradas en nuestra propuesta).

8.8 SÍNTESIS DE LA PROPUESTA.

En los diseños de las alternativas se verifican 5

estados de carga (Para diseño de estribos), los cuales

nos proporcionan la seguridad estructural de los

elementos de la superestructura.

A continuación se detallan los costos de las

alternativas Uno y Dos respectivamente:

COSTO COMPONENTE

38010.24

33041.39

27242.97

21935.09

8921.28

COSTOS POR ELEMENTOS O COMPONENTES.

ELEMENTO

SUBESTRUCTURA

ESTRIBOS

SUPERESTRUCTURA

TABLERO Y VIGAS

COMPLEMENTARIOS

MONTO TOTAL = 74174.49 54976.48

Fuente: Propia.

Figura89.Síntesis Alternativa Uno.

COSTO COMPONENTE

29809.83

25241.67

27242.97

21935.09

8921.28

MONTO TOTAL = 65974.08 47176.75

COSTOS POR ELEMENTOS O COMPONENTES.

ELEMENTO

SUBESTRUCTURA

ESTRIBOS

SUPERESTRUCTURA

TABLERO Y VIGAS

COMPLEMENTARIOS

Fuente: Propia.

Figura90.Síntesis Alternativa Dos.

La diferencia entre alternativas es de: 8200.41$, que

representa el 12.43%.La variación en estribos es de:

250

7799.72 $; que representa a un porcentaje del: 30.90%

más económico el estribo a gravead.

251

9 BIBLIOGRAFÍA.

AASHTO. Standard Specifications for Highway

Bridges. Décimo séptima Edición. 2002. 423p.

ANONIMO. Capítulo 4 “DISEÑO”. 62p. Fecha de

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Disponible en:

<http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/64

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AGUIAR Roberto, AÑAZCO SALAZAR Diego, ANGULO

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Río Esmeraldas. 2010. 41p.

Mayo 2012. Disponible en:

<http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/16

88/1/T-ESPE-027423-1.pdf

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Ciencias Físicas y Matemáticas. Universidad

Central del Ecuador. Año 2010-2011.

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Cimentaciones. Cuarta Edición. México. Thomson

Editores, 2001. 880p.

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252

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<http://www.univo.edu.sv:8081/tesis/019116/>

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puentes carreteros. 2008. 88p. Fecha de

consulta: 12 Mayo 2012. Disponible en:

<http://ri.biblioteca.udo.edu.ve/bitstream/1234567

89/283/1/Tesis-IC008- G32.pdf>

http://www.univo.edu.sv:8081/tesis/019116/

http://ri.biblioteca.udo.edu.ve/bitstream/123456789/283/1/Tesis-IC008-



253

10 APÉNDICES Y ANEXOS.

10.1 ANEXOS PARA ANÁLISIS DE TRÁFICO Y PROYECCIONES.

10.1.1. ANEXO “A”: TIPOS DE VEHÍCULOS:

Fuente: MTOP, Tipos de vehículos.

10.1.2 ANEXO “B”: TABLA CLASE DE CARRETERAS SEGÚN EL

MTOP. NORMAS DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS (2003):

Fuente:Norma de diseño geométrico de carreteras (2003).

254

10.1.3 ANEXO“C”: TABLAS DE CONTEOS VEHICULARES:

II 2 IIIII IIIII IIIII I 12 I 1 IIIII IIIII IIIII III 16 0 0 0 I 1

IIII 4 IIIII IIIII IIIII IIIII II 15 I 1 IIIII IIIII IIIII IIIII 20 0 I 1 I 1 I 1

II 2 IIIII IIIII 11 0 IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII 23 I 1 I 1 0 II 2

I 1 IIIII II 7 I 1 IIIII IIIII IIIII 12 0 I 1 I 1 I 1

I 1 IIIII IIIII IIII 14 I 1 IIIII IIIII IIII 14 I 1 0 I 1 I 1

I 1 IIIII IIIII IIIII II 15 I 1 IIIII IIIII IIII 11 I 1 I 1 I 1 I 1

II 2 IIIII IIIII IIIII IIIII IIIII 16 0 IIIII IIIII II 11 0 I 1 I 1 I 1

IIII 4 IIIII IIIII IIII 16 I 1 IIIII IIIII I 13 0 I 1 0 I 1

I 1 IIIII III 7 II 2 IIIII III 7 0 I 1 0 0

0 IIIII IIIII III 13 I 1 IIIII IIII 9 0 0 0 0

0 IIIII IIIII IIII 15 II 2 IIIII IIIII IIII 14 0 I 1 0 0

0 IIIII IIIII II 13 I 1 IIIII IIIII IIIII 15 0 I 1 0 I 1

0 IIIII IIIII IIII 12 II 2 IIIII III 8 I 1 I 1 I 1 0

0 IIIII IIIII III 11 I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 0 0 0 0

TOTAL= 6 TOTAL= 10177 TOTAL= 15 TOTAL= 189 TOTAL= 4 TOTAL= 10

15:00-16:00

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

TOTAL= 18 TOTAL=

06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

UNACH. ING. CIVIL

INTERVALO

LIVIANOS PESADOS ( DOS EJES)

GIROS EN EL TRAMO: GIROS EN EL TRAMO:

Giro1 (G1) Giro2 (G2) Giro3 (G3) Giro4 (G4) Giro1 (G1) Giro2 (G2) Giro3 (G3) Giro4 (G4)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO --- DATOS DE CONTEO VEHICULAR.

PROVINCIA: CHIMBORAZO FECHA: LUNES 13 DE ENERO DEL 2014DISEÑO DE PUENTES Y

VIADUCTOSCIUDAD: RIOBAMBA INTERSECCION: TRAMO PUENTE SOBRE QUEBRAD BUNQUE.

PARROQUIA: YARUQUIES RESPONSABLES: ENRIQUEZ W. ; QUINTUÑA S.

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4

INGRESO AL PUENTE PUENTE.

Rio ChibungaRio Chibunga

LA VICTORIA AV. ATAH

UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

255
















15:00-16:00

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

TOTAL= 18 TOTAL=

06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

UNACH. ING. CIVIL

INTERVALO





PROVINCIA: CHIMBORAZO FECHA: MARTES 14 DE ENERO DEL 2014DISEÑO DE PUENTES Y



Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

256

II 2 IIIII IIIII IIIII III 18 II 2 IIIII III 8 0 0 0 I 1

I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 II 1 IIIII IIIII IIIII IIIII 20 0 0 0 II 2

0 IIIII IIIII IIIII 15 I 1 IIIII IIIII IIIII III 18 0 I 1 0 II 2

I 1 IIIII IIII 9 0 IIIII IIII 9 0 0 0 0

I 1 IIIII IIIII III 13 II 2 IIIII IIIII II 12 0 0 I 1 I 1

0 IIIII IIIII IIIII 15 I 1 IIIII IIII 9 I 1 I 1 0 II 2

I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 II 2 IIIII IIIII I 11 0 I 1 I 1 II 2

III 3 IIIII IIIII IIIII 15 III 3 IIIII IIIII IIIII II 17 0 0 0 0

II 2 IIIII 5 II 2 IIIII III 8 0 0 0 0

I 1 IIIII IIIII 10 0 IIIII IIIII IIII 14 0 0 0 0

II 2 IIIII IIIII III 13 II 2 IIIII IIIII IIII 14 0 0 0 0

I 1 IIIII IIIII III 13 I 1 IIIII IIIII IIIII 15 I 1 0 0 0

0 IIIII IIIII 10 0 IIIII IIIII 10 0 II 2 0 0

I 1 IIIII III 8 0 IIIII IIIII IIIII 15 0 0 0 0

10TOTAL= 5 TOTAL= 2 TOTAL=TOTAL= 16 TOTAL= 176 TOTAL= 17 TOTAL= 180 TOTAL= 2

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

15:00-16:00

06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

Giro2 (G2) Giro3 (G3) Giro4 (G4)

ING. CIVIL

LIVIANOS

GIROS EN EL TRAMO:

Giro1 (G1) Giro2 (G2) Giro3 (G3) Giro4 (G4) Giro1 (G1)

PESADOS ( DOS EJES)

GIROS EN EL TRAMO:

UNACH.

INTERVALO


YARUQUIES

MIERCOLES 15 DE ENERO DEL 2014

TRAMO PUENTE SOBRE QUEBRAD BUNQUE.

ENRIQUEZ W. ; QUINTUÑA S.

PROVINCIA:

CIUDAD:

PARROQUIA: RESPONSABLES:

CHIMBORAZO

RIOBAMBA

FECHA:

INTERSECCION:DISEÑO DE PUENTES Y

VIADUCTOS

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

257

II 2 IIIII IIIII IIII 14 III 3 IIIII IIIII IIIII 15 0 I 1 0 I 1

I 1 IIIII IIIII IIIII III 18 II 2 IIIII IIIII IIIII II 17 I 1 0 I 1 I 1

I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 I 1 IIIII IIIII IIIII IIII 19 0 0 0 III 3

II 2 IIIII IIIII IIIII 15 I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 0 0 0 I 1

I 1 IIIII IIIII II 12 I 1 IIIII IIIII II 12 0 0 I 1 I 1

II 2 IIIII IIIII IIIII II 17 I 1 IIIII II 7 0 I 1 0 I 1

I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 I 1 IIIII IIIII III 13 I 1 I 1 I 1 0

I 1 IIIII IIIII IIII 14 IIII 4 IIIII IIIII IIII 14 0 0 0 I 1

III 3 IIIII III 8 II 2 IIII 4 0 0 0 I 1

I 1 IIIII II 7 II 2 IIIII IIIII IIII 14 0 0 0 0

I 1 IIIII III 8 II 2 IIIII IIIII IIIII II 17 0 I 1 0 0

I 1 IIIII IIIII IIIII 15 I 1 IIIII IIIII IIIII I 16 0 I 1 0 I 1

I 1 IIIII IIIII IIIII 15 II 2 IIIII IIIII IIII 14 0 I 1 I 1 I 1

I 1 IIIII IIIII 12 IIII 4 IIIII IIIII II 12 0 0 I 1 0

5 TOTAL= 12TOTAL= 19 TOTAL= 187 TOTAL= 27 TOTAL= 190 TOTAL= 2 TOTAL= 6 TOTAL=

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

15:00-16:00

06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

UNACH. ING. CIVIL

INTERVALO





PROVINCIA: CHIMBORAZO FECHA: JUEVES 16 DE ENERO DEL 2014DISEÑO DE PUENTES Y



Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

258
















15:00-16:00

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

TOTAL= 18 TOTAL=

06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

UNACH. ING. CIVIL

INTERVALO





PROVINCIA: CHIMBORAZO FECHA: VIERNES 17 DE ENERO DEL 2014DISEÑO DE PUENTES Y



Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

259

I 1 IIIII IIIII IIIII IIIII IIII 24 II 2 IIIII IIIII IIIII II 17 0 I 1 0 I 1

II 2 IIIII IIIII IIIII IIIII III 23 I 1 IIIII IIIII IIIII IIIII III 23 I 1 0 I 1 II 2

I 1 IIIII IIIII 10 I 1 IIIII IIIII IIIII IIII 19 0 I 1 0 II 2

II 2 IIIII III 8 0 IIIII IIIII III 13 0 0 0 I 1

0 IIIII IIIII IIIII 15 II 2 IIIII IIIII III 13 0 0 I 1 I 1

0 IIIII IIIII IIIII III 18 I 1 IIIII IIIII IIIII II 17 I 1 I 1 I 1 I 1

II 2 IIIII IIIII IIIII IIII 19 II 2 IIIII IIIII IIIII 15 0 I 1 I 1 II 2

IIII 4 IIIII IIIII IIIII II 17 III 3 IIIII IIIII III 13 0 0 0 0

0 IIIII III 8 II 2 IIIII II 7 0 0 0 0

0 IIIII IIIII IIIII 15 0 IIIII IIIII I 11 0 0 0 0

I 1 IIIII IIIII IIIII 15 II 2 IIIII IIII 9 0 I 1 0 0

0 IIIII IIIII IIIII I 16 I 1 IIIII IIIII III 13 I 1 I 1 I 1 I 1

0 IIIII IIIII IIIII 15 0 IIIII I 6 I 1 II 2 0 0

0 IIIII II 7 0 IIIII IIIII III 13 0 0 0 0

5 TOTAL= 11TOTAL= 13 TOTAL= 210 TOTAL= 17 TOTAL= 189 TOTAL= 4 TOTAL= 8 TOTAL=

ING. CIVIL

Giro1 (G1) Giro2 (G2) Giro3 (G3) Giro4 (G4)

PESADOS ( DOS EJES)

GIROS EN EL TRAMO:


PROVINCIA: CHIMBORAZO FECHA: SABADO 18 DE ENERO DEL 2014DISEÑO DE PUENTES Y


PARROQUIA: YARUQUIES RESPONSABLES:

06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

UNACH.

INTERVALO

LIVIANOS

GIROS EN EL TRAMO:

Giro1 (G1) Giro2 (G2) Giro3 (G3) Giro4 (G4)

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

15:00-16:00

ENRIQUEZ W. ; QUINTUÑA S.

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

260
















PROVINCIA: CHIMBORAZO FECHA: DOMINGO 19 DE ENERO DEL 2014DISEÑO DE PUENTES Y



UNACH. ING. CIVIL

INTERVALO




06:00-07:00

07:0-08:00

08:00-09:00

09:0-10:00

10:00-11:00

11:0-12:00

12:00-13:00

13:00-14:00

14:00-15:00

15:00-16:00

16:00-17:00

17:00-18:00

18:00-19:00

19:00-20:00

TOTAL= 18 TOTAL= TOTAL= 6 TOTAL= 10199 TOTAL= 15 TOTAL= 199 TOTAL= 4 TOTAL= 10

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

Q Bunque

G1

G2

SALIDA DEL PUENTE.

Q Bunque

G3

G4




UALPA

LA VICTORIA

AV. ATAH

UALPA

261

10.1.4 ANEXO “D”: TABLA DE VALORES DE DISEÑO PARA CARRETERAS:

Fuente:Valores de diseño recomendado para carreteras de dos carriles y caminos vecinales de construcción.

Ministerio de Obras Públicas.

262

10.1.5 ANEXO “E”: TABLA TASA DE CRECIMIENTO VEHICULAR

PARA CHIMBORAZO

TASA DE CRECIMIENTO VEHICULAR

POR TIPOS

PERIODO LIVIANOS BUSES CAMIONES

2010–

2015 3.87 1.32 3.27

2016 -

2020 3.44 1.17 2.90

2021 -

2025 3.10 1.05 2.61

2026 -

2030 2.82 0.96 2.35

Fuente: Ministerio de Transportes y Obras Públicas.

263

10.2 ANEXO TOPOGRÁFICO.

10.2.1 ANEXO “F” LIBRETA DE

CAMPO.

# PUNTO NORTE ESTE COTA CODIGO

1 9813888.000 759971.000 2749.000 EST1

2 9813893.333 759971.000 2749.037 NORT

3 9813890.609 759980.210 2748.917 REF1

4 9813896.368 759966.680 2749.275 REF2

5 9813896.279 759967.517 2749.096 TAB

6 9813893.480 759963.126 2749.134 TAB

7 9813890.759 759975.758 2748.973 TAB

8 9813888.940 759970.028 2749.034 TAB

9 9813889.282 759973.079 2748.967 TAB

10 9813895.288 759965.634 2749.296 TAB

11 9813891.742 759978.052 2748.895 CALL

12 9813892.707 759980.389 2748.982 CALL

13 9813886.956 759969.702 2748.930 CALL

14 9813885.192 759979.817 2748.496 CALL

15 9813890.740 759983.523 2748.809 CALL

16 9813889.165 759982.206 2748.633 CALL

17 9813879.340 759989.563 2747.872 CALL

18 9813881.879 759978.051 2748.454 CALL

19 9813881.429 759995.094 2747.833 CALL

20 9813887.098 759986.349 2748.530 POST

21 9813883.502 759995.962 2748.079 CALL

22 9813879.413 759979.893 2748.274 CALL

23 9813876.462 759979.705 2748.090 CALL

24 9813887.412 759997.071 2747.965 CONST

25 9813884.400 759998.542 2748.008 CONST

26 9813865.782 760006.551 2747.698 CALL

27 9813873.931 759977.356 2748.082 CALL

CROQUIS DE PUNTOS DE CALLES.

1112

1314

1516

17

18 1921

22

23

26

27

28

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

59

6061

62

65

151

152

153

154

264

28 9813869.327 760014.931 2747.608 CALL

29 9813889.070 760000.605 2747.946 CONST

30 9813872.346 760022.604 2747.568 CALL

31 9813867.567 759980.233 2748.129 CALL

32 9813882.228 759998.475 2747.823 CALL

33 9813860.522 759993.057 2747.836 CALL

34 9813863.566 759980.872 2748.063 CALL

35 9813856.904 759983.217 2748.022 CALL

36 9813866.348 759982.395 2748.105 CALL

37 9813898.688 759966.585 2749.454 CALL

38 9813866.482 759955.926 2748.491 CALL

39 9813859.201 759955.914 2748.588 CALL

40 9813854.666 759954.793 2748.616 CALL

41 9813846.952 759953.718 2748.717 CALL

42 9813905.577 759955.154 2751.200 CALL

43 9813911.672 759944.425 2752.864 CALL

44 9813919.361 759931.309 2755.006 CALL

45 9813891.544 760018.639 2747.566 CALL

46 9813901.328 760025.627 2747.351 TR

47 9813899.306 760025.810 2747.455 TR

48 9813899.882 760019.057 2747.443 TR

49 9813895.810 760010.498 2747.676 TR

50 9813899.558 760010.297 2747.583 TR

51 9813899.509 760003.359 2747.868 TR

52 9813890.889 759995.511 2747.889 TR

53 9813898.944 759999.485 2747.959 TR

54 9813890.155 759985.355 2748.676 TR

CROQUIS DE PUNTOS DE LA QUEBRADA.

1

2

4 5

6

7

89

10

11

12

13

37

46

4758

63

64

65

66

67

68

69

70

7172

7374

75

76

78

7983

85

86

8788

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119120

121

122

123124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137 138

139

140

141

142

143144 145147

148149

150

200

201

202

203204205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

234

235

236

237

238

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260261

262

263

264

265

266

267

268

269 270

271

272

273

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289290

291

292

293

294

295

296297

298

299

300

301302

303

304305306

307308

309

310

311

312313

314315 316317

319320

265

55 9813898.960 759994.383 2747.850 TR

56 9813897.892 759990.691 2748.036 TR

57 9813890.601 759980.182 2748.917 VA

58 9813900.080 759972.147 2749.644 TR

59 9813872.505 760025.121 2747.535 CALL

60 9813869.524 760028.452 2747.648 CALL

61 9813871.150 760042.513 2747.950 CALL

62 9813878.168 760041.342 2747.669 CALL

63 9813894.671 759983.121 2747.996 TR

64 9813902.109 759973.917 2749.356 TR

65 9813900.940 760037.649 2747.432 CALL

66 9813893.313 759978.050 2747.946 TR

67 9813904.430 759977.928 2749.452 TR

68 9813892.186 759976.359 2748.253 TR

69 9813904.837 759982.295 2749.323 TR

70 9813906.157 759989.028 2748.951 TR

71 9813908.104 759995.484 2748.538 TR

72 9813908.704 759996.809 2748.035 TR

73 9813897.863 759966.878 2748.762 TR

74 9813897.157 759968.267 2747.532 TR

75 9813909.135 760003.523 2747.358 TR

76 9813896.522 759968.906 2747.025 TR

77 9813898.483 760006.475 2747.841 REF3

78 9813888.744 759969.850 2748.684 ALC

79 9813890.077 759967.847 2748.746 ALC

80 9813892.381 759964.378 2748.916 ALC

81 9813892.850 759963.334 2747.598 TR

82 9813892.865 759961.985 2748.170 TR

83 9813890.535 759965.903 2745.397 TR

84 9813891.901 759964.735 2746.411 TR

85 9813888.966 759968.884 2745.179 TR

86 9813887.446 759959.378 2746.627 TR

87 9813886.124 759964.145 2745.304 TR

88 9813885.404 759968.977 2748.815 TR

89 9813887.444 759963.030 2745.393 TR

90 9813883.343 759965.450 2748.840 TR

91 9813886.935 759956.172 2746.912 TR

92 9813884.914 759957.372 2746.547 TR

93 9813882.629 759959.371 2745.564 TR

94 9813880.890 759961.776 2748.848 TR

95 9813883.120 759958.672 2745.332 TR

96 9813879.438 759958.079 2748.980 TR

97 9813886.487 759952.421 2747.618 TR

98 9813882.078 759954.340 2745.586 TR

99 9813878.748 759956.193 2748.858 TR

100 9813880.873 759954.437 2745.592 TR

266

101 9813884.179 759953.720 2746.892 TR

102 9813882.816 759954.052 2746.621 TR

103 9813877.453 759952.977 2748.996 TR

104 9813878.151 759947.723 2746.318 TR

105 9813885.921 759943.590 2749.649 TR

106 9813877.900 759950.861 2748.409 TR

107 9813879.893 759947.781 2745.828 TR

108 9813876.608 759948.999 2748.837 TR

109 9813881.415 759946.894 2746.692 TR

110 9813885.105 759939.740 2749.799 TR

111 9813879.168 759939.114 2746.100 TR

112 9813876.638 759940.027 2746.278 TR

113 9813884.143 759939.439 2749.206 TR

114 9813876.732 759933.309 2748.392 TR

115 9813885.922 759935.566 2750.198 TR

116 9813887.179 759935.801 2750.858 TR

117 9813892.214 759969.201 2749.052 TAB

118 9813887.996 759971.002 2749.006 VA

119 9813898.375 759968.121 2749.173 TR

120 9813898.912 759969.514 2749.214 TR

121 9813897.388 759969.413 2748.178 TR

122 9813898.785 759973.264 2747.691 TR

123 9813896.315 759972.671 2746.607 TR

124 9813895.922 759981.344 2746.236 TR

125 9813895.274 759970.614 2745.897 TR

126 9813896.765 759975.204 2746.160 TR

127 9813893.652 759973.827 2744.977 TR

128 9813896.503 759978.587 2744.099 TR

129 9813895.033 759976.237 2744.870 TR

130 9813900.731 759976.268 2747.233 TR

131 9813896.458 759975.336 2744.918 TR

132 9813894.564 759980.143 2746.428 TR

133 9813901.952 759979.969 2746.671 TR

134 9813896.186 759981.143 2744.837 TR

135 9813894.975 759981.817 2747.483 TR

136 9813898.712 759980.390 2745.618 TR

137 9813897.616 759981.538 2744.595 TR

138 9813897.493 759984.225 2746.296 TR

139 9813900.194 759982.865 2745.721 TR

140 9813898.815 759983.647 2744.709 TR

141 9813897.760 759985.785 2746.777 TR

142 9813904.260 759985.880 2746.385 TR

143 9813901.752 759987.865 2744.676 TR

144 9813901.437 759986.946 2745.317 TR

145 9813901.232 759989.022 2744.549 TR

146 9813899.460 759990.446 2747.645 TR

267

147 9813901.225 759989.093 2744.544 TR

148 9813904.033 759990.080 2745.379 TR

149 9813903.716 759993.234 2744.571 TR

150 9813904.928 759992.948 2744.524 TR

151 9813894.919 759956.898 2750.323 CALL

152 9813899.306 759949.263 2751.489 CALL

153 9813915.410 759922.500 2755.757 CALL

154 9813906.586 759937.074 2753.442 CALL

155 9813898.479 759949.384 2751.334 ENTR

156 9813892.137 759952.996 2750.815 ENTR

157 9813898.304 759944.276 2750.972 ENTR

158 9813891.469 759948.059 2750.969 ENTR

159 9813891.776 759942.885 2750.880 ENTR

200 9813896.329 759966.700 2761.275 VA

201 9813900.482 760026.942 2759.464 EST5

202 9813888.002 759971.009 2760.922 VA

203 9813904.503 759999.844 2757.101 TREE

204 9813904.518 759999.854 2757.097 TREE

205 9813904.570 759999.711 2756.234 TREE

206 9813907.108 760000.840 2757.709 TREE

207 9813901.094 760000.508 2757.807 TREE

208 9813903.304 760004.923 2756.288 TREE

209 9813905.857 760000.242 2756.327 TREE

210 9813900.828 760003.177 2758.518 TREE

211 9813907.758 760005.640 2758.002 TREE

212 9813902.832 760010.862 2756.116 TREE

213 9813901.166 760005.362 2758.223 TREE

214 9813905.191 760006.301 2756.207 TREE

215 9813903.255 760015.636 2756.224 TREE

216 9813901.477 760009.721 2758.151 TREE

217 9813905.093 760015.913 2756.216 TREE

218 9813898.902 760014.146 2759.329 TREE

219 9813904.681 760022.773 2756.145 TREE

220 9813906.999 760011.525 2757.267 TREE

221 9813901.049 760015.205 2758.167 TREE

222 9813910.408 760016.073 2757.136 TREE

223 9813901.948 760019.062 2758.176 TREE

224 9813914.555 760015.333 2756.937 TREE

225 9813904.193 760034.783 2757.723 TREE

226 9813905.353 760030.896 2756.818 TREE

227 9813910.545 760022.087 2756.840 TREE

228 9813907.776 760023.064 2756.211 TREE

229 9813902.424 760030.385 2758.497 TREE

230 9813904.153 760035.466 2758.576 TREE

231 9813905.585 760039.297 2758.706 TREE

232 9813896.857 760047.022 2759.412 TREE

268

233 9813889.783 760053.381 2759.377 TREE

234 9813919.909 760024.671 2756.149 TREE

235 9813915.765 760034.370 2756.070 TREE

236 9813912.799 760043.442 2755.944 TREE

237 9813892.268 759924.572 2763.067 EST6

238 9813900.484 760026.966 2759.487 AA

239 9813904.027 759933.842 2763.442 TREE

240 9813916.066 759906.888 2764.351 TREE

241 9813923.228 759892.254 2765.294 TREE

242 9813906.525 759886.467 2764.332 TREE

243 9813895.474 759915.813 2763.111 TREE

244 9813899.568 759903.938 2763.935 TREE

245 9813917.193 759893.661 2764.772 TREE

246 9813907.878 759907.448 2763.818 TREE

247 9813903.925 759918.427 2763.422 TREE

248 9813898.069 759931.496 2762.961 TREE

249 9813892.868 759947.801 2762.950 TREE

250 9813897.246 759880.767 2760.059 TREE

251 9813898.856 759881.836 2760.220 TREE

252 9813897.447 759880.937 2759.698 TREE

253 9813898.439 759881.570 2759.716 TREE

254 9813895.502 759883.818 2760.025 TREE

255 9813897.193 759884.396 2760.101 TREE

256 9813895.615 759883.868 2759.630 TREE

257 9813896.801 759884.278 2759.766 TREE

258 9813893.264 759893.726 2759.534 TREE

259 9813894.944 759893.381 2759.991 TREE

260 9813893.436 759894.136 2759.199 TREE

261 9813894.049 759894.143 2759.254 TREE

262 9813890.747 759892.790 2760.431 TREE

263 9813895.109 759897.231 2760.260 TREE

264 9813890.727 759901.284 2759.127 TREE

265 9813894.004 759897.158 2759.193 TREE

266 9813890.412 759901.316 2759.510 TREE

267 9813888.880 759896.744 2760.474 TREE

268 9813892.607 759902.190 2760.090 TREE

269 9813886.438 759902.600 2760.847 TREE

270 9813886.255 759911.309 2759.477 TREE

271 9813891.747 759901.600 2759.175 TREE

272 9813886.620 759911.431 2758.848 TREE

273 9813888.382 759911.968 2759.569 TREE

274 9813880.670 759886.076 2762.389 TREE

275 9813873.826 759879.434 2763.201 TREE

276 9813865.044 759879.380 2764.066 TREE

277 9813884.612 759911.496 2759.780 TREE

278 9813887.524 759911.811 2758.942 TREE

269

279 9813884.275 759911.323 2760.868 TREE

280 9813886.793 759916.662 2759.217 TREE

281 9813887.659 759919.808 2759.861 TREE

282 9813886.440 759916.590 2758.404 TREE

283 9813882.469 759917.421 2759.521 TREE

284 9813887.382 759919.870 2758.541 TREE

285 9813881.962 759917.155 2760.753 TREE

286 9813885.171 759922.872 2759.205 TREE

287 9813883.024 759925.945 2759.009 TREE

288 9813884.952 759922.782 2758.440 TREE

289 9813883.846 759918.786 2759.229 TREE

290 9813883.983 759918.933 2758.510 TREE

291 9813882.897 759925.999 2758.337 TREE

292 9813881.257 759925.581 2758.381 TREE

293 9813882.183 759931.046 2758.928 TREE

294 9813881.049 759925.514 2759.218 TREE

295 9813879.292 759924.982 2759.815 TREE

296 9813882.392 759929.971 2758.854 TREE

297 9813882.039 759930.434 2758.309 TREE

298 9813884.205 759931.166 2759.318 TREE

299 9813878.941 759926.082 2760.395 TREE

300 9813884.413 759930.432 2759.359 TREE

301 9813880.779 759926.797 2758.970 TREE

302 9813880.961 759927.017 2758.292 TREE

303 9813889.045 759927.886 2761.855 TREE

304 9813885.351 759931.038 2759.517 TREE

305 9813885.596 759930.286 2759.486 TREE

306 9813885.793 759929.387 2759.349 TREE

307 9813879.183 759933.918 2758.604 TREE

308 9813879.355 759933.795 2758.183 TREE

309 9813885.592 759929.320 2760.359 TREE

310 9813889.122 759928.358 2761.462 TREE

311 9813877.111 759932.706 2760.378 TREE

312 9813886.089 759930.887 2760.562 TREE

313 9813886.190 759930.731 2759.537 TREE

314 9813880.814 759933.522 2758.822 TREE

315 9813880.570 759933.666 2758.098 TREE

316 9813880.687 759935.604 2758.986 TREE

317 9813880.351 759935.550 2758.069 TREE

318 9813896.248 759929.301 2762.857 TREE

319 9813891.424 759929.726 2762.445 TREE

320 9813891.169 759929.336 2761.675 TREE Fuente:Propia.

270

10.3 ANEXOS ESTUDIO GEOTÉCNICO DE SUELOS

10.3.1 ANEXOS GRANULOMETRÍA:

10.3.1.1 ANEXO “G”: FOTOGRAFÍAS:

Granulometría

Fecha:2014/02/25Hora:(10 am

– 12 am)

Granulometría

Fecha:2014/02/25Hora:(10

am – 12 am)

Seleccionamos los

tamices: #4, #8, #16,

#30, #40, #100, #200,

bandeja.

Ordenamos los tamices en

forma decreciente.

Fuente:Propia.

Granulometría


– 12 am)

Granulometría

Fecha:2014/02/25Hora:(10

am – 12 am)

Tamizado de la muestra por

medio del tamizador mecánico

durante 9 minutos.

Se pesa lo retenido en

cada uno de los tamices

para obtención de datos.

Fuente:Propia.

271

10.3.1.2 ANEXO “I”: CLASIFICACIÓN SUCS:

10.3.1.3 ANEXO “J”: CLASIFICACIÓN DE SUELOS SEGÚN

AASHTO:

10.3.2 ANEXOS LÍMITES DE ATTEMBERG:

10.3.2.1 ANEXO “H”: FOTOGRAFÍAS:

Límite Líquido Granulometría

272

Fecha:2014/02/26Hora:(12

am – 14 pm)


– 14 pm)

Material quepasa el tamiz

de 425 mm (No. 40).

A estamuestra se la

añadeaguadestilada

Colocar una porción de la

pasta en la copa, sobre la

parte que descansa en la

base, extendiéndola rápida

y cuidadosamente con la

espátula.

Límite Líquido

Fecha:2014/02/26Hora:(12

am – 14 pm)

Límite Plástico

Fecha:2014/02/26Hora:(12

am – 14 pm)

Girar el manubrio a

unavelocidad de 2

revoluciones por segundo y

contar los golpes.

El rollo al llegar a los 3

mm de diámetro.

Fuente:Propia.

273

10.3.3 ANEXOS PESO ESPECÍFICO:

10.3.3.1 ANEXO “I”: FOTOGRAFÍAS:

Condición SSS

Fecha:2014/02/27

Hora:(2 pm – 5pm)

Condición SSS

Fecha:2014/02/27

Hora(2 pm – 5pm)

Secado de muestra. Comprobando estado SSS.

Ensayo Gravimétrico

Fecha:2014/02/27

Hora:( (2 pm – 5pm)

Ensayo Gravimétrico

Fecha:2014/02/27

Hora(2 pm – 5pm)

Temperatura apropiada para

el ensayo.

Eliminación de burbujas

del picnómetro.

Fuente:Propia.

10.3.4 ANEXOS ENSAYO DE PENETRACIÓN ESTANDAR:

10.3.4.1 ANEXO “J”: FOTOGRAFÍAS:

SPT


– 14 pm)

SPT

Fecha:2014/02/20Hora:(8

am – 14 pm)

274

Equipos y herramientas a

utilizar para el ensayo de

penetración estándar.

La elevación y caída del

martillo de 63.5

kilogramos (140 libras)

SPT


– 14 pm)

SPT


– 14 pm)

Extraer el “muestreador” a

la superficie y abrirlo.

Colóquense partes

representativas de la

muestra en frascos o

recipientes sellados para

el ensayo de humedad.

Fuente:Propia.

275

10.3.5 ANEXO “K”: RESUMEN ESTUDIO GEOTÉCNICO

Tipo de suelo SM Tipo de suelo SP-SM

Indice de Plasticidad NP Indice de Plasticidad NP

Capacidad portante del suelo 45.00 T/m2 Capacidad portante del suelo 48.00 T/m2

Coef. Fricción interna. 44.00 ° Coef. Fricción interna. 45.00 °

Peso específico 1.91 T/m3 Peso específico 1.84 T/m3

Cota de cimentación 2743.80 m Cota de cimentación 2745.70 m

PERFORACIÓN MARGEN DERECHO PERFORACIÓN MARGEN IZQUIERDO

TABLA RESÚMEN ESTUDIO DE SUELOS

Fuente:Propia.

10.4 ANEXOS ESTUDIO GEOLÓGICO.

10.4.1 Anexo “L”. Geología en la Provincia de

Chimborazo

Fuente: DGGM-INEMIN-CODIGEM-DINAGE-BGS, 1994 - 1997

10.4.2 Anexo “M”. Esquema de límites de placas para

Ecuador

276

Fuente: U.S., GEOLOGICAL SURVEY. 2003

10.4.3 Anexo “N”. Fallas y pliegues cuaternarios de

Ecuador y regiones oceánicas adyacentes

277

Fuente: U.S., GEOLOGICAL SURVEY. 2003

278

10.4.4 Anexo “O”. Modelo digital de elevaciones

realizado a partir de las curvas de nivel obtenidas en

el levantamiento topográfico del sector del puente

sobre la Quebrada Bunque

Fuente: Propia.

10.5 ANEXOS ESTUDIO HIDROLÓGICO.

10.5.1 Anexo “P”: Carta Topográfica.

279

Fuente:Instituto Geográfico Militar (IGM).

280

10.5.2 Anexo “Q”: Área y Perímetro de la cuenca y Longitud del cauce.

Fuente:Propia.

281

10.5.3 Anexo “R”: Longitud máxima de la cuenca y Ancho

máximo de la cuenca.

Fuente:Propia.

10.5.4 Anexo “S”: Cálculo pendiente de la cuenca.

Intersecciones de las curvas de nivel con las líneas

horizontales y verticales.

Fuente:Propia.

282

Fuente:Propia.

10.5.5 Anexo “T”: Mapa de suelos de la Ciudad de

Riobamba emitidos por el MAGAP

Fuente:Ministerio de Agricultura Ganadería Acuacultura y Pesca

(MAGAP).

283

10.5 PLANOS.

Lámina 1. Levantamiento Topográfico, Perfil Longitud de

la vía, Perfil Longitudinal río y Perfiles

Transversales del río.

Lámina 2. Implantación del puente, Perfil de la vía e

Isometría del puente.

Lámina 3. Tablero, Vigas, Baranda, Apoyos y Juntas.

Lámina 4. Estribo Izquierdo, Armado Vertical Secundario

y Horizontal.

Lámina 5. Estribo Izquierdo, Armado Vertical Principal

y Horizontal.

Lámina 6. Estribo Derecho, Armado Vertical Secundario y

Horizontal.

Lámina 7. Estribo Derecho, Armado Vertical Principal y

Horizontal.

Plano: Implantación de señalética vertical y horizontal

Plano: Detalle de encofrados.

Plano: Detalle 1: Señalamiento horizontal

Plano: Detalle: Señalamiento Vertical.

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